Forschungszentrum Karlsruhe - Cleaner Production Germany

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Forschungszentrum Karlsruhe
Voruntersuchung zur Übertragung und Anpassung
des Klärschlammvererdungsverfahrens
an thailändische Verhältnisse
Förderkennzeichen: 0281261
- Endbericht -
Mai 2001
Auftraggeber:
Forschungszentrum Karlsruhe
Projektträger des BMBF und BMWi
für Wassertechnologie und Entsorgung
Postfach 36 40
76021 Karlsruhe
Auftragnehmer: Prack Consult GmbH
Lüttenheid 79
25746 Heide
1
VORWORT
An dieser Stelle möchte ich zunächst meinen besten Dank für die Unterstützung und
Zuwendung für dieses Projekt insbesondere dem BMBF/Bonn und der Bauhaus Universität
Weimar bzw. Knoten Weimar aber auch dem UBA/Berlin und dem PtWt/Karlsruhe
ausrichten.
Nur durch diese Unterstützung ist es Prack Consult möglich gewesen, die eigenen F + E
Ausgaben für dieses Projekt zu veranlassen. Dies wird auch getragen vor dem Hintergrund,
daß Prack Consult als KMU, die mit diesem F + E Projekt verbundenen Ergebnisse als
Innovationsbeitrag für die deutsche bzw. europäische Industrie ansieht. Gleichzeitig ist dies
auch ein Beitrag zur Entwicklung des Partnerlandes Thailand.
Prack Consult beabsichtigt, die sich aus diesem F + E Projekt ergebenden Innovationsergebnisse patentrechtlich schützen zu lassen.
Mein besonderer Dank gilt ebenfalls den Behörden in Thailand, insbesondere dem Ministry of
Interior, respektiv dem Public Works Department (PWD), der Stadtverwaltung von Phuket,
dem Management der Kläranlage von Phuket sowie der Firma Marketing and Radiation Co.
Ltd., Bangkok und last but not least dem AIT (Asian Institute of Technology).
Ohne die erfolgreiche Unterstützung durch o.g. Institutionen bzw. deren Mitarbeiter wäre
dieses Projekt bzw. die vorliegende Phase 1 nicht möglich gewesen, das gilt
selbstverständlich im verstärktem Maße für die geplanten Phasen 2 und 3.
Heide, im Mai 2001
Prack Consult GmbH
Voruntersuchung zur Übertragung und Anpassung des
Klärschlammvererdungsverfahrens an thailändische Verhältnisse
Prack Consult GmbH
2
I.
ALLGEMEINES
1.
Veranlassung und Ziele des gesamten Forschungsvorhabens
1.1
Veranlassung
Die sogenannten Schwellenländer in den tropischen Klimazonen (z.B. in Asien) haben
in den letzten Jahren in der abwassertechnischen Entwicklung (Anschlussgrad und
eingesetzte Verfahrenstechnik) einen großen Sprung nach vorn gemacht, so daß dort in
den nächsten 10 Jahren die biologische Grundreinigung der Siedlungsabwässer Stand
der Technik sein wird.
Bedeutende Probleme gibt es noch bei der Behandlung und Verwertung der dabei
anfallenden Klärschlämme. Hier baut sich sowohl aus wirtschaftlich-technischen als
auch aus klimatisch-hygienischen Gründen ein beträchtlicher Entsorgungsdruck auf.
Die Klärschlammvererdung als wirtschaftliches und ökologisch einwandfreies
Verfahren zur Entwässerung, Hygienisierung und Massenreduzierung von biologisch
stabilisiertem Klärschlamm hat sich unter den in Zentraleuropa gegebenen technischen
Bedingungen (weitestgehender Anschlussgrad der Bevölkerung an die Kanalisation,
weitestgehende
Reinigung
der
Abwässer
mit
biologischen
Verfahren) und
klimatischen Bedingungen (humides Klima, Niederschlag größer als Verdunstung)
bewährt.
Für Schwellen- und Entwicklungsländer ist die Klärschlammvererdung auch deshalb
eine
vom
Konzept
her
sehr
sinnvolle
Lösung
der
Probleme
bei
der
Klärschlammentwässerung und -entsorgung, da die Alternative dazu, die maschinelle
Entwässerung,
ein
reines
Hochtechnologieverfahren
darstellt
mit
hohem
Energieverbrauch, geringer Beschäftigungswirkung und wenig Möglichkeiten für die
ortsansässige, erwerbstätige Bevölkerung bietet, sich zu engagieren. Demgegenüber
liegt bei der Realisierung einer Klärschlammvererdungsanlage der Schwerpunkt auf
einfachen Bauleistungen aus dem Erdbausektor, die auch mit einfacher Technologie
und dazu sehr beschäftigungsintensiv zu realisieren sind.
Prack Consult GmbH
3
Da die Klärschlammvererdung als Low-Tech Verfahren konzipiert und umgesetzt
wurde, um in Mitteleuropa Wirtschaftlichkeitsvorteile zu gewinnen, bietet es sich an,
die
Übertragbarkeit dieses kostengünstigen und effizienten Verfahrens auf
Schwellenländer zu untersuchen.
1.2
Ziele des gesamten Forschungsvorhabens
Das Hauptziel des Forschungsvorhabens „Übertragung und Anpassung des
Klärschlammvererdungsverfahrens an thailändische Verhältnisse“ ist die Übertragung
und Anpassung der von Prack Consult entwickelten KSVE-Technologie an
Schwellenländer
der
tropischen
Klimazone.
Es
sind
Forschungs-
und
Entwicklungsarbeiten in vier Zielrichtungen vorzunehmen, die nachfolgend erläutert
werden:
1.2.1 Entwicklungsziel 1: Transfer einer KSVE-Anlage aus Europa auf einen tropischen
Standort
Als erstes Ziel (Entwicklung) ist zu erproben, wie eine in Mitteleuropa
funktionierende KSVE-Anlage an einem tropischen Standort – hier Thailand, mit im
wesentlichen anderen klimatischen Bedingungen – gebaut und betrieben werden kann.
Dabei ist auch zu untersuchen, inwieweit die Anpassung des Verfahrens an örtliche
Bedingungen dadurch noch verbessert werden kann, daß eine funktionale Aufteilung
hinsichtlich der „High-Tech“ Funktionsgruppen (Know-how) erfolgt, die in
Deutschland entwickelt und exportiert werden, sowie der „Low-Tech“-Funktionsgruppen, die im Zielland komplett erstellt werden können. Dies betrifft z.B. die
Erzeugung nachwachsender Rohstoffe oder die Optimierung und Bündelung der
Maschinentechnik.
1.2.2 Forschungsziel 1: Substrate der KSVE
Als zweites Ziel (Forschung) ist zu untersuchen, welche Substrate als Input einer
Klärschlammvererdung außer dem (in Deutschland einzig möglichen) biologisch
stabilisierten Klärschlamm möglich sind.
Prack Consult GmbH
4
Hier ist insbesondere an den Fäkalschlamm zu denken, der in Siedlungen ohne
Kanalnetz, in Kleinkläranlagen, pit latrines und ähnlichen anfällt und als
hochinfektiöser Abfall unbedingt gesammelt und zentral behandelt werden sollte, um
dem Ausbruch von Krankheiten, Epidemien, etc. vorzubeugen.
Es läßt sich vermuten, daß Fäkalschlämme ebenso wie biologisch stabilisierte
Klärschlämme als Substrat für eine Klärschlammvererdung geeignet sind und nach
hinreichender
Ruhezeit
innerhalb
des
Klärschlammvererdungsprinzipes
eine
entsprechende Abtötung pathogener Keime, Wurmeier, etc. bishin zu einem
seuchenhygienisch
unbedenklichen
und
als
Dünger
einsetzbarem
Material
ermöglichen.
1.2.3 Forschungsziel 2: Schwermetallentfrachtung
Als drittes Ziel (Forschung) sind vor dem Hintergrund der Tatsache, daß in
Schwellenländern noch viele Industrie- und Gewerbebetriebe mit lediglich
mangelhaften Einrichtungen der Schadstoffrückhaltung ausgerüstet sind, trotzdem
aber als Indirekteinleiter in das öffentliche Kanalnetz einleiten, Untersuchungen dazu
anzustellen, inwieweit mit speziellen Pflanzen Schadstoffe aus dem Klärschlamm,
besonders Schwermetalle, entfernt werden können (sogenannte heavy-metal harvest).
1.2.4 Entwicklungsziel 2: Rückübertragung der Erfahrungen
Als viertes Ziel (Entwicklung) steht die Rückübertragung/das Feedback der im
Zielland gewonnener Erkenntnisse und Erfahrungen, hier insbesondere aus den
Forschungszielen, für die Weiterverbreitung des Verfahrens Klärschlammvererdung
auf dem europäischen Markt.
2.
Ziele und Aufgaben der Projektphase 1
Ziel der Phase 1 (Voruntersuchung zur Übertragung und Anpassung des Klärschlammvererdungsverfahrens an thailändische Verhältnisse) des Forschungsvorhabens war es,
konkrete Möglichkeiten zur Implementierung der von Prack Consult entwickelten
Klärschlammvererdungstechnologie (Vgl. Anlage 1, Klärschlammvererdung) zur
Prack Consult GmbH
5
Behandlung von Klärschlamm in Thailand - als ausgewähltes Beispiel eines
repräsentativen tropischen Standortes - zu untersuchen.
Das weitergehende Ziel war die Recherche eines geeigneten KA-Standortes für die
eventuell nachfolgende Pilotanlage (Phase 2) und den großtechnischen Versuch
(Phase 3). Damit soll die Basis für den Know-How Transfer der KSVE Technologie
von PC nach Thailand geschaffen werden.
Im Rahmen der Projektphase 1 – Voruntersuchungen – wurde überprüft, inwiefern
die Übertragung der von Prack Consult entwickelten KSVE Technologie nach
Thailand möglich ist und welche Anpassungsmaßnahmen erforderlich sind.
Die Voruntersuchungen der Phase 1 umfassen:
•
die Standortsuche (= Arbeitspaket 1), d.h. die Findung einer zur Durchführung
der Phasen 2 (Pilotversuch) und 3 (großtechnischer Versuch) geeigneten KA,
•
eine Machbarkeitsuntersuchung (= Arbeitspaket 2) für die Errichtung einer
KSVE an dem gewählten KA Standort nach technischen, wirtschaftlichen und
umwelttechnischen Gesichtspunkten, sowie
•
eine Literaturrecherche (= Arbeitspaket 3) zum Thema Klärschlammvererdung,
zur Vorbereitung der Phase 2:
•
Vorhabensbeschreibung der Pilotphase 2 incl. Ermittlung der Invest- und
Betriebskosten,
und zur Vorbereitung der Phase 3:
•
die Entwicklung eines geeigneten Betreibermodells unter privat-wirtschaftlicher
Beteiligung sowie die Erarbeitung einer Wirtschaftlichkeitsanalyse inklusive
Finanzierungskonzept für die zu errichtende KSVE (Phase 3).
Die während der Phase 1 durchgeführten Untersuchungen zeigen Ergebnisse auf, die
auf einen positiven Abschluss der nachfolgenden Phasen 2 und 3 sowie auf gute
Vermarktungsmöglichkeiten der KSVE-Technologie in Thailand bzw. weiterer
tropischer Schwellenländer hinweisen (z.B. Malaysia).
Prack Consult GmbH
6
3.
Zusammenfassendes Ergebnis der Projektphase 1 (deutsch + englisch)
3.1
Zusammenfassung
Ziel des Forschungsvorhabens „Voruntersuchungen zur Übertragung und Anpassung
des Klärschlammvererdungsverfahrens (KSVE) an thailändische Verhältnisse“ war es,
die Grundlagen zur Realisierung eines Pilotversuches (Phase 2) und eines
großtechnischen Versuches (Phase 3) in Thailand zu ermitteln.
Aus 25 potentiellen Standorte wurde die Kläranlage Phuket zur Durchführung der
Phase 2 und 3 gewählt. Für diese Kläranlage wurde die Machbarkeit einer KSVE nach
technischen Kriterien überprüft. Weiterhin wurden die Kosten der KSVE und
Einsparungspotentiale für Phuket und für weiter Kläranlagen in Thailand untersucht.
Der Einsatz einer KSVE statt einer maschinelle Entwässerung mit Deponierung des
Schlammes kann zu Kosteneinsparungen von ca. 80% für die Schlammbehandlung
und -entsorgung führen.
3.2
Resume
The purpose of the research project „Investigation for Transfer and Adaptation of
Sewage Sludge Treatment by Dehydration and Mineralisation in Reed Beds (KSVE)
to Thailand Standard“ was to set up the fundamentals for the realisation of a Pilotscale test (Phase 2) and a large-scale test (Phase 3) in Thailand.
The wastewater treatment plant Phuket has been chosen out of 25 potential locations
for the realisation of phase 2 and 3. The technical feasibility of the KSVE has been
reviewed. Furthermore the costs of a KSVE and the possible cost reduction have been
analysed. Through sludge treatment in reed beds (KSVE) and agricultural use instead
of mechanical dewatering and landfill deposition cost reduction of 80% can be
achieved for the sludge path.
Prack Consult GmbH
7
4.
Phasen 2 und 3
Die im Rahmen der vorliegenden Phase 1 des Forschungsvorhabens durchgeführten
Untersuchungen zur Übertragung und Anpassung des KSVE Verfahrens an
thailändische Verhältnisse dienen der Vorbereitung der anschließenden Phasen 2 und 3
(siehe Anlage 5, Projektzeitplan, Phase 2 + 3) des gesamten Projektes. Insbesondere
soll die Beschickungsmöglichkeit einer KSVE mit kommunalem Klärschlamm und
Fäkalschlamm
untersucht
werden,
und
zusätzlich
eine
evtl.
mögliche
Schadstoffentfrachtung des Schlammes durch metallophile Pflanzen.
Die Gliederung des gesamten F+E-Vorhabens ist nachfolgend tabellarisch dargestellt:
Phase Inhalt
1
Projektvorbereitung,
Literaturrecherche
und
Erarbeitung einer Machbarkeitsstudie zu Ökologie /
Ökonomie / sozioökonomischen und institutionellen
Fragen, Grundlagenermittlung zur Pilotphase inkl.
Standortauswahl nach geografischen, entwicklungspolitischen und (im vorgeschlagenen Zielland)
nutzungsbezogenen Einschränkungen, Darstellung
der Finanzierungsmöglichkeiten der Phasen 2 und 3,
Berichtsabfassung
2
Pilotversuch (Planung, Untersuchung, Projektbegleitung und Projektsteuerung einer KSVE im
halbtechnischen
Versuchsmaßstab,
gezielte
Untersuchungen zur Fäkalschlammmitbehandlung
und Schwermetallentfrachtung, Wirtschaftlichkeitsprüfung)
3
Großversuch (Planung und Realisierung einer
großtechnischen KSVE-Anlage unter Einbindung
der in Phase 2 gewonnenen Erfahrungen, gezielte
Untersuchungen zu den Punkten Fäkalschlammmitbehandlung, Schadstoffentfrachtung, Technologieanpassung auf Basis eines privatwirtschaftlichen Betreibermodelles (Kooperationsmodell).
Finanzierung aktueller Stand
Phase 1 wurde
BMBF / PC
im
Zeitraum
Nov. 2000 bis
Mai 2001 mit
positiven
Ergebnissen
abgeschlossen.
BMBF / PC / Antragstellung:
Thailand
Aug. 2001
(PWD + PKT) Projektzeitrahmen:
Feb. 2002 bis
Jan. 2004
Sep. 2003 bis
Kooperation
PC
Aug. 2008
1
N.N.
PKT
1
Kooperationspartner, z.B. KA-/KSVE-Ausrüster, KA-Betreiber
Prack Consult GmbH
8
Phase 2:
Die der Phase 1 nachfolgende Phase 2 (Pilotphase) umfasst einen Zeitraum von 2
Jahren. Sie dient der Verifizierung bzw. Vorbereitung der nachfolgend geplanten
langfristigen Phase 3 (Investition und Betrieb). Auf Basis der Voruntersuchungen soll
eine KSVE-Pilotanlage geplant, realisiert und betrieben werden. Neben Klärschlamm
soll der Einsatz weiterer Substrate, insbesondere Fäkalschlamm, untersucht werden.
Ein weiterer Untersuchungspunkt wird der mögliche Einsatz spezifischer tropischer
metallophiler Pflanzen sein.
Phase 3:
Im Rahmen der Phase 3 wird - nachfolgend auf Phase 2 - ein großtechnischer Versuch
durchgeführt werden, für den ein Zeitrahmen von ca. 5 Jahren (entspricht einem
Beschickungszyklus einer KSVE unter europäischen klimatologischen Bedingungen)
angesetzt wird. In dieser Phase liegt bei der KSVE der Untersuchungsschwerpunkt bei
der Fäkalschlammmitbehandlung, der Technologie-Anpassung und -optimierung,
einer evtl. Schadstoffentfrachtung sowie dem Rücktransfer von gewonnenem Knowhow nach Europa bzw. Deutschland (u.a. Beschickung einer KSVE in der BRD mit
Fäkalschlamm sowie evtl. Schadstoffentfrachtung).
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II.
PROJEKTVORBEREITUNG
1.
Abstimmung mit dem Projektträger in Deutschland
Nach zügiger und gründlicher vorangegangener Abstimmung des Antrages von PC mit
Datum vom 10.07.2000 auf Gewährung einer Bundeszuwendung wurde mit Datum
vom 30.10.2000 der Zuwendungsbescheid unter dem Förderkennzeichen 1481261 im
Namen des BMBF durch das UBA erteilt. Mit Schreiben vom 13.03.2000 des UBA
wurde die Zuständigkeit auf das PtWt + E in Karlsruhe übertragen.
2.
Kontaktaufbau mit potentiell geeigneten Gemeinden / KA’s in Thailand
Wie im Antrag bzw. Zuwendungsbescheid dargelegt, beschränkt sich die
Standortauswahl für eine für das Vorhaben geeignete KA auf das Zielland Thailand
(siehe Seite 21 des Antrages beim UBA).
In Thailand unterliegt die Realisierung – d. h. Finanzierung, Planung und Bau –
kommunaler Kläranlagen dem Innenministerium (Ministry of Interior, Bangkok:
MOI), hier der Abteilung für öffentliche Bauten, Unterabteilung für Sanitärtechnik
(Public Works Department, Sanitary Division: PWD; siehe hierzu Anlage 7:
Organigramm des PWD)
*1
. Diese zentrale Behörde finanziert, plant und baut
kommunale Kläranlagen, die nach Fertigstellung der Stadt (Municipality) übergeben
werden. Diese ist dann verantwortlich für den Betrieb und die Wartung der Anlage
inkl. Deckung aller Betriebskosten.
Bedingt durch diese zentrale Funktion des MOI bzw. PWD wurde die Auswahl
potentiell geeigneter KA zusammen mit dem MOI bzw. PWD durchgeführt. Die
Auswahl erfolgte in 3 zeitlich aufeinander folgenden Schritten (vgl. dazu Kap. III,
Abb.1: Entscheidungsmatrix zur Auswahl einer geeigneten Kläranlage, Seite14).
1
:
Im Zuge einer durch die Regierungsneubildung (Frühjahr 2001) bedingten Umstrukturierung wurde
während der Laufzeit der Phase 1 das MOSTE - Ministry of Science, Technology and Environment auch für u.a. KA zuständig (Allerdings bleibt die KA PKT weiter im Zuständigkeitsbereich des PWD).
Gleichzeitig soll zukünftig die zentrale Finanzierung der KA’s – wie bislang durch das MOI –
„gelockert“ werden, genauere Aussagen liegen nicht vor.
Prack Consult GmbH
10
3.
Terminplanung
Um einen zügigen Arbeitsbeginn der Phase 1 zu ermöglichen, wurde der Kontakt zu
den maßgeblichen Behörden in Thailand über einen ausgewählten lokalen Partner
bereits vor Genehmigung des Projektes aufgebaut. Hiermit konnte sofort nach
Erteilung des Zuwendungsbescheides der erste Vor-Ort-Einsatz zur Standortauswahl
zügig vorbereitet werden (siehe hierzu Anlage 3, Projektzeitplan Phase 1).
Die Festlegung der erforderlichen Daten für eine Machbarkeitsuntersuchung, KA
Standortwahl, Wirtschaftlichkeitsanalyse, etc. fand Anfang November 2000 statt, so
daß schon bei dem ersten Auslandseinsatz Ende November 2000 die wesentlichen
Daten erfaßt werden konnten bzw. fehlende Daten, die erst ermittelt werden mußten,
in Auftrag gegeben wurden. Auf Basis der nach diesem ersten Einsatz vorhandenen
Daten wurde mit der Machbarkeitsuntersuchung, Standortauswahl, Wirtschaftlichkeitsanalyse, etc. begonnen.
Weitere fehlende Daten und Angaben wurden telefonisch, per Fax oder e-mail bei den
entsprechenden Projektpartnern angefragt und ausgewertet. Sie wurden während des
zweiten Auslandseinsatzes im Januar 2001 diskutiert und bewertet.
Eine weitere Überprüfung, Ergänzung und Abstimmung der Daten erfolgte während
des dritten Auslandseinsatzes im März mit dem Personal des PWD und der KA PKT.
Eine letzte Abstimmung und insbesondere Ergebnisvorstellung erfolgte im Mai 2001
in Thailand (Pressekonferenz, siehe Anlage 22).
Damit konnten sowohl die Machbarkeitsuntersuchung als auch die Wirtschaftlichkeitsanalyse fristgemäß im Mai 2001 abgeschlossen und den Projektbeteiligten in Thailand
und Deutschland vorgestellt werden.
Die Literaturrecherche ist aufgrund der oft langen Rücklaufzeiten, insbesondere bei
ausländischen Quellen - wie im vorliegenden Fall -, ist bereits Anfang November 2000
begonnen worden. Dadurch konnte sichergestellt werden, daß der Rückfluß der Daten
zeitgerecht, umfangreich und repräsentativ für den aktuellen Stand der Technik im
Bereich der KSVE war.
Die Finanzierungsmöglichkeiten für die Folgephasen 2 und auch 3 wurden parallel zu
den Aktivitäten unter Pkt. III, IV und V untersucht.
Prack Consult GmbH
11
4.
Vorbereitung der Vor-Ort-Einsätze
Die Terminplanung der vier Vor-Ort-Einsätze fand in enger Abstimmung mit „Knoten
Weimar“ und dem lokalen Partner, der Firma Marketing and Radiation Co. Ltd.,
Bangkok (MaR) statt. Dieser sicherte die Termine mit den entsprechenden
Ansprechpartnern in den Behörden (Lotsenfunktion). Die zu klärenden Fragen wurden
vorab dem PWD in Bangkok übersandt, um ein zielorientiertes Arbeiten in Thailand
zu ermöglichen.
Prack Consult GmbH
12
III.
TECHNISCHE LEISTUNGEN
1.
Arbeitspaket 1
1.1
Allgemeines
Gesucht wurde eine geeignete und repräsentative KA in Thailand, die die
Untersuchungen während der Phasen 1 (Voruntersuchungen), 2 (Pilotversuch) und 3
(Großtechnischer Versuch) sicherstellt. Theoretisch gesehen könnte die Durchführung
der anschließenden Phase 3 (großtechnischer Versuch) an einem anderen Kläranlagenstandort erfolgen, nachdem Versuchsergebnisse und Erkenntnisse aus Phase 1 + 2
vorliegen, wobei eine Durchführung am selben Standort vorteilhafter ist.
Die Auswahl der optimal für die Versuche in Phase 2 und 3 geeigneten KA erfolgt
nach den im folgenden beschriebenen Kriterien in 3 Schritten (vgl. Pkt. 1.2 ff).
Als Kläranlagenauswahlkriterien bzw. Ausschlusskriterien (bei Nichterfüllung)
wurden nachfolgende Kriterien nach Kategorien geordnet gewählt (vgl. Anlage 3):
1.2 Technische Kriterien
1.2.1 Kläranlagengröße
1.2.2 Reinigungsverfahren
1.2.3 Schlammentwässerung
1.2.4 Geeigneter Nassschlamm
1.3 Standortskriterien
1.3.1 Geländeverfügbarkeit
1.3.2 Überschwemmungssicherheit
1.3.3 Baugrundeignung
1.3.4 Abstand zur Wohnbebauung
1.4 Vertraglich-rechtliche Kriterien
1.4.1 Betriebsführungserfahrung des Personals
1.4.2 Systematische Tagebuchführung
1.4.3 Bereitschaft zur Mitarbeit
1.4.4
Konfliktfreiheit mit Wohnbebauung
1.4.5 Rahmenvertrag
1.4.6 Betriebssicherheit
1.4.7 Privatisierungserfahrung
Prack Consult GmbH
13
Die Kriterien unter Pkt. III, 1.2 (technische Kriterien) und 1.3 (Standortkriterien)
sowie 1.4.6 (Betriebssicherheit) mußten bei der Kläranlagenauswahl auf jeden Fall
erfüllt werden (Ausschlußkriterien), andernfalls war nach Meinung von PC der
Projekterfolg gefährdet. Die zusätzliche Erfüllung von Pkt. 1.4.7 (Privatisierungserfahrung) war zwar nicht maßgeblich, aber doch mitentscheidend für die
Kläranlagenauswahl.
1.2
Entscheidungsmatrix und Auswahl der geeigneten Kläranlage
Die Auswahl einer für die Versuchsdurchführung geeigneten Kläranlage (siehe hierzu
Abbildung 1, Seite 14) erfolgte gemäß Matrix in drei Auswahlschritten.
Zunächst wurden alle vom PWD, Sanitary Division geplanten und bereits realisierten
kommunalen KA betrachtet, insgesamt 25 Stück.
Gemeinsam mit dem PWD wurden im 1. Schritt (siehe Tabelle 1, Seite 15) alle
Anlagen ausgeschlossen, die nicht die technischen Kriterien (1.2) erfüllen, d.h.
Ausschluß von 9 Kläranlagen.
Im 2. Schritt (siehe Tabelle 2, Seite 16) wurden Betriebssicherheit (1.4.5,
wesentliches Kriterium für eine erfolgreiche Projektdurchführung) der technisch
geeigneten Kläranlagen und mögliche Privatisierungserfahrungen (1.4.6) betrachtet,
d.h. Ausschluß von weiteren 12 Kläranlagen.
Im 3. Schritt wurden die weiteren zur Auswahl gesetzten Kriterien bewertet (siehe
Tabelle 3, Seite 17).
Als Ergebnis des Auswahlverfahrens stellte sich die Kläranlage Phuket als am
besten geeignet für die Versuchsdurchführung heraus.
Prack Consult GmbH
14
Potentiell geeignete KA in Thailand
Eingang von 25 KA
25 KA
1. Schritt: Technische Eignung
(Tabelle 1)
16 KA
2.Schritt: Betriebstechnische Eignung
(Tabelle 2)
4 KA
3. Schritt: Bewertung der KA
(Tabelle 3)
Kläranlage
Phuket
Abb. 1:
Entscheidungsmatrix zur Auswahl einer geeigneten Kläranlage
1. Schritt:
Die Tabelle auf nachfolgender Seite stellt die Ergebnisse der technischen Eignungsprüfung
der 25 vom PWD geplanten kommunalen KA dar. Nach diesem Schritt verbleiben 16 KA für
die weitere Untersuchung, 9 KA werden ausgeschlossen.
Prack Consult GmbH
15
Technische Kriterien (1.2)
Nr. Standort
Reinigungs-
Bemessungsgröße
2
Kriterium (1.2.1)
m³/d
EW5
1
Chanthaburi
10.000
20.000
++
2
Chiang Mai-West
55.000
110.000
++
3
Saensuk
23.000
46.000
++
4
Pattaya
33.000
66.000
5
Khon Kaen
25.000
6
Nakhon Ratchasima
7
Sriraja
8
9
Bewertung
Schlamm -
verfahren
entwässerung
Krit. (1.2.2)
TKA
-
Krit. (1.2.3)
Geeigneter
3
Technische
4
Nassschlamm
Eignung
Krit. (1.2.4)
(1.2)
Nein
Bed.6
+
k.A.
k.A.
BKA
++
ja
+
ja
+
Ja
++
BKA
++
ja
+
ja
+
Ja
50.000
++
TKA
-
k.A.
k.A.
Nein
32.000
64.000
++
TKA
-
k.A.
k.A.
Nein
18.000
36.000
++
BKA
++
ja
Ang Thong
8.000
16.000
+
+
k.A.
k.A.
Bed.
Sakhon Nakhon,
8.000
16.000
+
+
k.A.
k.A.
Bed.
2.000
4.000
-
12.000
24.000
++
BKA
++
ja
5.250
10.500
+
BKA
++
k.A.
k.A.
Bed.
22.000
44.000
++
+
k.A.
k.A.
Bed.
8.000
16.000
+
+
k.A.
k.A.
Bed.
8.000
16.000
+
+
k.A.
k.A.
Bed.
6.000
12.000
+
+
k.A.
k.A.
Bed.
k.A.
k.A.
Bed.
+
ja
+
Ja
I+II
10
Panusnikhom
11
Phuket
12
Had Pa thong
13
Ubon Ratchatani
14
Prachuap Khiri
Nein
+
ja
+
Ja
Khan
15
Hua Hin,
I Phase
16
Phichit
17
Laem Cha Bang
25.000
50.000
++
BKA
++
18
Nakhom Pathom
25.500
51.000
++
TKA
-
Nein
19
Trang
20.100
40.200
++
TKA
-
Nein
20
Phayao
8.000
16.000
+
TKA
-
Nein
21
Ayutthaya
22.500
45.000
++
BKA
++
k.A.
k.A.
Bed.
22
Ban Pae, Rayong
7.100
14.200
+
BKA
++
k.A.
k.A.
Bed.
23
Chainat
3.500
7.000
+
TKA
-
Nein
24
Pothalam,
10.000
20.000
++
TKA
-
Nein
12.000
24.000
++
BKA
++
Ratchaburi
25
Chachoengsao
Legende:
Tabelle 1:
+
++
k.A.
k.A.
k.A.
Bed.
Ausschluß
geeignet
besonders geeignet
keine Angaben
Prüfung der technischen Eignung der Kläranlagen
2
: Belebungsverfahren: BKA, Teichkläranlage: TKA
: Maschinelle Schlammentwässerung unter Polymerzugabe
4
: Fäkalschlammanlieferung
5
: Ansatz: 500l/(EW.d) inkl. Fremdwasser (Grundwasser, Regenwasser)
6
: Bedingt geeignet, Prüfung der fehlenden Angaben erforderlich
3
Prack Consult GmbH
16
2. Schritt:
Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse der Prüfung der 16 technisch-geeigneten
Kläranlagen aus betriebstechnischer Sicht. Nach diesem Schritt bleiben 4 potentiell geeignete
Kläranlagen für die Versuchsdurchführung.
Nr. Standort
Technische
Bewertung
(1.2)
Betriebsführung
(1.4.6)
Privatisierungserfahrung
2. Bewertung
(1.4.7)
2
Chiang Mai-West
2
Nein
Nein
Nein
3
Saensuk
6
Ja
Nein
Ja
4
Pattaya
6
Ja
Nein
Ja
7
Sriraja
6
Ja
Nein
Ja
8
Ang Thong
2
Nein
Nein
Nein
9
Sakhon Nakhon, I+II
2
Nein
Nein
Nein
11
Phuket
6
Ja
Ja
Ja
12
Had Pa thong
3
Nein
Nein
Nein
13
Ubon Ratchatani
2
Nein
Nein
Nein
14
Prachuap Khiri Khan
2
Nein
Nein
Nein
15
Hua Hin,
2
Nein
Nein
Nein
I Phase
16
Phichit
2
Nein
Nein
Nein
17
Laem Cha Bang
4
Nein
Nein
Nein
21
Ayutthaya
4
Nein
Nein
Nein
22
Ban Pae, Rayong
4
Nein
Nein
Nein
25
Chachoengsao
4
Nein
Nein
Nein
Tabelle 2:
Prüfung der betriebstechnischen Eignung (der technisch geeigneten
Kläranlagen)
3. Schritt:
Nach Prüfung der technischen und betriebstechnischen Kriterien stellten sich 4 Kläranlagen
als potentiell geeignet heraus, für die eine tiefergehende Untersuchung durchgeführt wurde.
Auf Basis der im PWD vorhandenen Planungsunterlagen und in Zusammenarbeit mit der für
die Planung dieser Kläranlagen (und deren derzeitig anstehenden Erweiterungen) zuständigen
Ingenieurin wurden die unter 1.3 (Standorts-) und 1.4 (vertraglich-rechtliche) aufgeführten
Kriterien überprüft und bewertet.
Prack Consult GmbH
17
Die Ergebnisse dieser Bewertung sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
Kläranlage
Saensuk
Phuket
Sriraja
Pattaya
1.2
Technische Kriterien
1.2.1
Kläranlagengröße
++
++
++
++
1.2.2
Reinigungsverfahren
++
++
++
++
1.2.3
Schlammentwässerung
+
+
+
+
1.2.4
Geeigneter Nassschlamm
+
+
+
+
+6
+6
+6
+6
Bewertung technische Kriterien
1.3
Standortskriterien
1.3.1
Geländeverfügbarkeit
+
++
+
+
1.3.2
Überschwemmungssicherheit
+
++
+
+
1.3.3
Baugrundeignung
0
+
0
0
1.3.4
Abstand zur Wohnbebauung
+
++
+
+
Bewertung Standortskriterien
+3
+7
+3
+3
1.4
Vertraglich-Rechtliche Kriterien
1.4.1
Betriebsführungserfahrung
+
++
+
+
1.4.2
Tagebuchführung
+
+
+
+
1.4.3
Bereitschaft zur Mitarbeit
0
++
+
0
1.4.4
Konfliktfreiheit (Bebauung)
0
+
0
0
1.4.5
Rahmenvertrag
0
+
0
0
1.4.6
Betriebssicherheit
+
+
+
+
1.4.7
Privatisierungserfahrungen
0
+
0
0
+3
+9
+4
+3
+ 12
+ 22
+ 13
+ 12
Bewertung vertraglich-rechtl Krit.
Gesamtbewertung
0:
keine Angabe möglich / nicht bewertet
+:
geeignet
++:
besonders geeignet
Tabelle 3:
Bewertung der technisch und betriebstechnisch geeigneten Kläranlagen
Prack Consult GmbH
18
1.3
Ergebnis
Nach weiterer eingehender Prüfung der Kläranlagenplanunterlagen inkl. Betriebsdaten
der Kläranlagen ist die KA Phuket, in Abstimmung mit dem PWD, zur weiteren
Versuchsdurchführung ausgewählt worden. Nach vorangegangener Abstimmung in
Bangkok beim PWD wurde eine Vor-Ort-Besichtigung und erste Datenerhebung der
KA Phuket durch PC im November/Dezember 2000 unternommen.
Alle Kriterien wurden gemeinsam mit einem Vertreter vom PWD aus Bangkok
nochmals vor Ort diskutiert, geprüft und weitere Daten erhoben. Obige Ergebnisse
wurden bestätigt, d.h. die KA PKT erfüllt die Anforderungen am besten und wurde
daher für die weiteren Untersuchungen in Phase 1 ausgewählt sowie für die
nachfolgenden Phasen 2 und 3 vorgesehen.
Bei den Vor-Ort-Besuchen auf der KA PKT wurden folgende Gegebenheiten, die sich
positiv auf die Versuchsdurchführung auswirken, festgestellt:
a) Auf der KA PKT ist ein Schlammentsorgungsengpass (1.2.3) aufgetreten: der
maschinell entwässerte Schlamm soll der benachbarten Müllverbrennungsanlage
zugeführt werden. Diese ist jedoch zeitweise außer Betrieb (Energiekosten), so daß
der Schlamm dann deponiert werden muß. Diese Lösung wird vom Kläranlagenmanagement als problematisch angesehen.
b) Für eine KSVE stehen zwei bereits eingedeichte Gebiete (Überschwemmungssicherheit) mit einer Gesamtfläche von 4,4 ha., in ca. 400 m Entfernung von der
Kläranlage zur Verfügung (1.3.1 und 1.3.2), sie sind durch ausgebaute bzw.
befestigte
Zufahrtswege
gut
erreichbar,
eine
Trassenführung
für
die
Schlammzulauf- bzw. Dränagewasserablaufleitung (Phase 2 und 3) ist gut
durchführbar (vgl. Plan Nr. 2: Wastewater Treatment Plant Phuket – Situation
Plan)
c) Die zur Errichtung der KSVE vorgesehenen Flächen wurden längere Zeit als
Teiche benutzt, d.h. es kann angenommen werden, daß durch Vorbelastungen
keine weiteren Setzungen des Bodens zu erwarten sind (Baugrundeignung, 1.3.3).
Prack Consult GmbH
19
d) Das gesamte Areal (48 ha) um die Kläranlage ist Eigentum der Stadt PKT und für
„Sanitäraufgaben“
vorgesehen,
z.B.
Müllverbrennungsanlage
(realisiert),
Erweiterungsfläche für die Kläranlage (geplant), Sortieranlage für Abfälle (Area
5), zwischenzeitliche Deponierung (Area 4) (Kriterien 1.3.4, 1.4.4). Es besteht
somit keine anderweitige konkurrierende Nutzung.
e) Der Manager der KA PKT ist ein erfahrener Abwasseringenieur, der dem
Forschungsprojekt von PC zum Thema Klärschlamm positiv gegenüber steht
(1.4.3). Die Reinigungsergebnisse der KA seit Übernahme des Betriebes 1997
werden in der Eingangshalle in Kurvenform dargestellt und jeden Monat ergänzt
(1.4.1).
Die Ablaufwerte (CSB, BSB) liegen fast ständig unterhalb des von der Planung
her vorgesehenen Solls und immer unterhalb der vertraglich vereinbarten
Vorgaben (Bestandteil des Betriebführungsvertrages, vgl. Punkt g).
f) Es findet auf der KA Phuket eine systematische Tagebuchführung statt. Folgende
Parameter werden täglich gemessen:
im Abwasser:
BSB, CSB, Norg., NH4-N, NO3-N, TS, Ptot, pH,
gelöster Sauerstoff,
im Schlamm:
TS, oTS, gelöster Sauerstoff, pH
sowie fäkal-coliforme Bakterien (dieser Parameter von einem städtischen Labor).
Das Labor der KA PKT verfügt über alle zur Abwasseranalytik erforderlichen
Instrumente. Die Daten werden täglich in den Computer eingegeben (1.4.2).
g) Der Betrieb der Kläranlage wird seit 1997 nach vorangegangener Wettbewerbsausschreibung privatwirtschaftlich durchgeführt (1.4.7). Der Konzessionsnehmer
(ein privater thailändischer Consultant) verpflichtet sich, gegen ein festgelegtes
Entgelt, das auf der KA PKT anfallende Abwasser zu reinigen und vertraglich
festgeschriebene Ablaufwerte einzuhalten.
Prack Consult GmbH
20
2.
Arbeitspaket 2: Machbarkeitsuntersuchung
2.1
Ist-Analyse der ausgewählten Kläranlage - Datenaufnahme
2.1.1 Darstellung der KA PKT
Der Ausbau der Abwasserentsorgung für die Stadt Phuket soll nach Angaben des
PWD’s in drei Ausbaustufen durchgeführt werden, von denen die erste im Jahr 1996
(Kläranlage) / 1997 (Kanalisation) abgeschlossen worden ist. Ziel ist, die zweite und
die dritte Ausbauphase im Jahr 2003 abzuschließen. Jede Ausbauphase umfaßt die
Kanalisation für ein Gebiet von je 4 km² und Anschluß an das entsprechende Modul
der Kläranlage. Jedes KA-Modul wird baugleich ausgeführt und besteht aus zwei
Behandlungsstraßen. Für die biologische Stufe ist das Belebtschlammverfahren
gewählt worden.
Danach stellt sich folgender KA-Ausbau dar:
1)
1996/97:
1. Ausbaustufe KA
=
36.000 EW
2)
ende 2003
2. + 3. Ausbaustufe KA
=
72.000 EW
______
108.000 EW
Die Reinigung des Abwassers in PKT wird wie folgt durchgeführt (vgl. auch
Plan Nr. 2, Lageplan der Kläranlage PKT und Anlage 3, Fotodokumentation):
a) Kanalisation – Fäkalschlammannahme
Das Abwasser wird im Stadtgebiet Phuket über Mischkanalisation gesammelt (Ø
600-1.200 mm) und über eine 1.752 m lange Leitung (Ø 1.500 mm) der KA PKT
zugeführt. Der KA ist zur Abtrennung des Regenwassers ein Abschlagbauwerk
vorgeschaltet. Bei dem in der KA PKT anfallenden Abwasser handelt es sich
ausschließlich um kommunales Abwasser. In Thailand müssen Industrieanlagen
über eine eigene KA verfügen und dürfen nicht direkt in kommunale KA einleiten.
Die Fäkalschlammannahme findet auf dem Gelände der KA PKT statt. Die
Saugwagen entleeren in einen 8 m tiefen Schacht, in dem sich der Fäkalschlamm
mit dem Abwasser aus dem Stadtgebiet mischt (vgl. Plan Nr. 2 (11) und Anlage 3,
Foto Nr. 2 und 3).
Prack Consult GmbH
21
b) Mechanische Reinigung
Das Abwasser wird gepumpt und dem Rechen zugeführt (vgl. Plan 2, (1) und Foto
Nr. 2). Hier erfolgt die Abtrennung der groben und feinen Störstoffe. Dem Rechen
angeschlossen ist der belüftete Sandfang zur Abscheidung der mineralischen
Bestandteile (vgl. Plan 2, (2) und Foto Nr. 2).
c) Biologische Reinigung
Das mechanisch gereinigte Abwasser wird der biologischen Reinigung zugeführt
(vgl. Plan 2, (3) und Foto Nr. 4 und 5). Diese umfaßt zwei Umlaufbecken, in
denen auch die Denitrifikation stattfindet. Das Abwasser wird anschließend den
Nachklärbecken zugeführt (vgl. Plan 2, (4) und Foto Nr. 6).
d) Hygienisierung
Auf der KA PKT findet eine Hygienisierung durch Chlorierung des Abwassers
nach der Nachklärung statt. Hierzu stehen zwei Becken zur Verfügung (vgl. Plan
2, (5)). Im Anschluß wird das Abwasser dem Schönungsteich (vgl. Plan 2, (10)
und Foto Nr. 11) zugeführt, von dem es in den Vorfluter (Khlong Bang Yai) fließt
(vgl. Foto Nr. 14).
e) Schlammbehandlung
Der in den Nachklärbecken anfallende Überschußschlamm (mit ca. 1,2 % TS)
fließt dem Schlammspeicher zu (vgl. Plan 2, (6) und Foto Nr. 7). Hier dickt der
Schlamm unter Schwerkrafteinwirkung auf einen TS-Gehalt von 2,3 % ein. Der
Schlamm wird von dort gepumpt und der mechanischen Schlammreinigung
zugeführt (vgl. Plan 2, (7)). Die Schlammentwässerung (vgl. Foto Nr. 8) findet in
einer Schlammpresse unter Zugabe von Polymeren statt. Es werden TS-Gehalte
von ca. 19,5 % erreicht (vgl. Foto Nr. 9). Zur Entsorgung des entwässerten
Schlammes war eine Mitverbrennung in der benachbarten Müllverbrennungsanlage vorgesehen. Dieser Entsorgungsweg fiel jedoch zum Zeitpunkt der ersten
zwei Besichtigungen im November 2000 und Januar 2001 aufgrund des
Stillstandes der Müllverbrennungsanlage (seit ca. einem Jahr, eine Wiederinbetriebnahme erfolgte im März 2001) weg, der Schlamm wurde daher deponiert.
Die KA PKT verfügt über ein Betriebsgebäude, in dem im unteren Geschoss Labor
und Werkstatt untergebracht sind, während sich im oberen Geschoß die Büros der
Verwaltung befinden (vgl. Plan 2, (8) und Fotos Nr. 1 + 13). Die KA ist umzäunt, der
Zugang findet über ein bewachtes Tor statt (vgl. Plan 2, (9)).
Prack Consult GmbH
22
2.1.2 Schmutzwasserdaten (Abwasseranfall, -fracht, -zusammensetzung)
Zum Zeitpunkt der Phase 1 (November 2000 bis Mai 2001) war die erste Ausbauphase
der KA PKT realisiert und seit 1996 in Betrieb. Die Bemessung der KA für die erste
Ausbauphase erfolgte für
36.000 EW, mit der Annahme einer spezifischen
Abwassermenge von 333 l/(EW.d) inkl. Fremdwasser und einer spezifischen Fracht
von 40 g BSB5/(EW.d).
Die folgende Tabelle Nr. 4 veranschaulicht den Unterschied zwischen den zur
Bemessung angesetzten Parametern (Bemessungswerte) (Soll) und den derzeitig
tatsächlich (Ist) auftretenden Belastungen der Kläranlage.
Parameter
Soll
Ist
Bemessungswert
Tatsächliche
(Planung)
Belastung
Angeschlossene Einwohner [E]
24.000
24.240
Angeschlossene Einwohnerwerte [EW]
36.000
36.410
Hydraulische Belastung [m³/d]
12.000
16.0007
Spez. Hydraulische Belastung [l/EW.d]
333
439
Stoffliche Belastung [mg BSB5/l]
120
48
Stoffliche Belastung [kg BSB5/d]
1.440
768
40
21
Spez. Stoffl. Belastung [g BSB5/(EW.d)]
Tabelle 4:
Hydraulische und stoffliche Belastung der KA PKT
Zu bemerken ist die sehr hohe hydraulische Belastung der Kläranlage (33 % über den
Bemessungswert), und die im Vergleich geringe stoffliche Belastung (in Konzentration ausgedrückt, 40 % des Bemessungswertes, auf die Fracht bezogen, 53 %).
Trotz hydraulischer Überbelastung, die mit den weiteren Ausbauphasen der KA und
des Kanalisationsnetzes jedoch abgebaut werden soll, weist die KA PKT sehr gute
Reinigungsergebnisse auf. Die nachfolgende Tabelle Nr. 5 zeigt die Ergebnisse aus
dem Monat Oktober/November 1999 im Vergleich zu den von der KA PKT
einzuhaltenden Grenzwerte (Bestandteil des Betreiber-Vertrages). Diese Grenzwerte
7
Zulauf vor Regenabschlag: im Mittel 20.000 m³/d
Prack Consult GmbH
23
werden denen für Kläranlagen dieser Größenklasse in der BRD ([1], AbwV,
Abwasserverordnung) gegenübergestellt.
Parameter
Zulauf
Ablauf Grenzwerte Grenzwerte Abbaugrad
der KA
der KA
KA8
BRD9
BSB5 [mg/l]
48
3
20
20
94 %
CSB [mg/l]
98
18
90
82 %
TSS [mg/l]
80,5
6,2
-
92 %
pH [-]
7,04
7,07
-
-
Temperatur
30,0
-
-
-
Norg. [mg/l]
-
0,21
NH4-N [mg/l]
-
0,15
NO3-N
-
6,26
Tabelle 5:
30
1810/10
-
Eigenschaften des Abwassers im Zu- und Ablauf der KA PKT
Die o.a. Tabelle veranschaulicht, daß die Ablaufwerte der KA PKT die Grenzwerte für die KA selbst und nach deutschem Wasserrecht - weit unterschreiten.
2.1.3 Schlammdaten (Menge, Qualität)
2.1.3.1 Schlammmengen und Trockensubstanzgehalt
Zur Beschickung der KSVE ist, nach Erfahrungen von PC, ein stabilisierter
Überschußschlamm (d.h. oTS/TS < 0,50) mit einem TS-Gehalt von 2-4 %
erforderlich.
Der auf der KA PKT anfallende Überschussschlamm wird in zwei Schlammspeichern
(siehe Plan Nr. 2: Wastewater Treatment Plant Phuket - Situation Plan)
zwischengespeichert, um anschließend unter Zugabe von Polymeren maschinell
entwässert zu werden (vertraglich hat sich der Betreiber der Kläranlage zu einem TS-
8
Für die Kläranlage Phuket vorgegebene Grenzwerte (Vertragliche Vereinbarung)
Nach Abwasserverordnung, bei Vergleichbarer Größenklasse (4), 600-6.000 kg BSB5/d im Zulauf
10
Nges. = NH4-N + NO2-N + NO3-N < 18 mg/l
Prack Consult GmbH
9
24
Gehalt von mindestens 18 % verpflichtet, erreicht werden Gehalte von ca. 19,5 %).
Die Schlammspeicher (je 50 m³ Volumen) dienen zur Eindickung (Schwerkraft) des
Überschußschlammes.
Wie aus der nachstehenden Tabelle (Tabelle Nr. 6) entnommen werden kann, liegt der
TS-Gehalt des Nassschlammes nach Eindickung unter Schwerkrafteinwirkung im
Mittel bei 2,3 % TS, das Verhältnis oTS/TS liegt bei 0,497 (< 0,50).
Parameter
Zulauf zum
Ablauf des
Schlammspeicher
Schlammspeichers
11.850
23.350
TS-Gehalt [mg/l]
Mittelwert
Minimum
7.015
20.060
Maximum
17.185
29.940
oTS-Gehalt [mg/l]
Mittelwert
5.250
11.605
Minimum
3.005
1.100
Maximum
7.610
15.165
oTS/TS
Mittlerer Zu-/Ablauf [m³/d]
Mittlerer Zu-/Ablauf [kg TS/d]
Tabelle 6:
0,443
0,497
109
47
1.340
1.09511
Eigenschaften des auf der KA PKT anfallenden Überschußschlammes
Für die Beschickung der KSVE würden derzeitig im Mittel 47 m³/d Nassschlamm mit
einem Trockensubstanzgehalt von 2,3% zur Verfügung stehen. Zusätzlich werden
täglich ca. 30 m3 Fäkalschlamm angefahren und zugegeben (vgl. Anlage 3, Foto
Nr. 3).
Da in Thailand die Einleitung von Industrieabwasser in kommunale KA’s untersagt
ist, sind bei dem auf der KA PKT anfallenden Schlamm keine erhöhten
Konzentrationen an Schadstoffen zu erwarten. Zu erwarten sind, wie bei allen
11
Die Frachtdifferenz zwischen Zu- und Ablauf wird mit dem Überschusswasser der Kläranlage zurückgeführt.
Prack Consult GmbH
25
Kläranlagen in Thailand, erhöhte Konzentrationen an Cadmium im Vergleich zum
„europäischen“ Klärschlamm (chinesische Einwegbatterien) .
2.1.3.2 Schlammstabilisierungsgrad
Als Maß des Schlammstabilisierungsgrades (neben dem Verhältnis oTS/TS) steht das
Schlammalter im Belebungsbecken. Das Mindestschlammalter (tTS,bem), mit dem die
KA (hier: Belebungsanlage mit simultan-aerober Schlammstabilisierung) betrieben
werden soll, um eine ausreichende Stabilisierung zu erhalten, ermittelt sich in
Abhängigkeit der Temperatur (T) wie folgt12:
t TS ,bem ≥ 25 × 1,072 (12−T )
Bei den auf der KA PKT vorhandenen Abwassertemperaturen (25-30°C) liegt das
Mindestschlammalter bei 7 bis 10 Tagen. Gemäß Betriebstagebuch wird die Anlage
mit einem Schlammalter von im Mittel 32 Tagen (Mindestwert: 8 Tage) gefahren, was
eine Ursache in der geringen Nährstoffkonzentration hat. Hiermit ist sichergestellt, daß
der für die KSVE vorgesehene Nassschlamm einen ausreichenden Schlammstabilisierungsgrad erreicht hat.
2.1.4 Daten zu den Betriebskosten und zu der Kostenstruktur
Die Betriebs- und Wartungskosten sind in Zusammenarbeit mit dem Manager der
Kläranlage erläutert und erarbeitet worden. Ähnlich wie bei den Daten zur
Abwasserreinigung werden die betriebswirtschaftlichen Daten täglich erfaßt und
Monat für Monat ausgewertet.
Die tatsächlichen Betriebs- und Wartungskosten teilen sich wie folgt auf:
12
Gemäß ATV-A131, Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen
Prack Consult GmbH
26
Kostenart
Kosten pro Monat
[THB]
Kosten pro
Monat
[DM]
Prozent
[%]
Labor und Chemikalien
244.000
12.842
20,38
Wartungskosten KA
101.000
5.316
8,44
6.000
316
0,50
494.000
26.000
41,27
67.000
3.526
5,60
Bürokosten (Telefon, Wasser,...)
125.000
6.579
10,44
Energiekosten
160.000
8.421
13,37
1.197.000
63.000
100,00
Wartungskosten Kanalisation
Personalkosten / zentrale
Verwaltungskosten (Bangkok)
Computer, IT
Gesamtkosten
Legende:
1,00 THB = 0,053 DM
1,00 DM = 19,00 THB
Tabelle 7:
Betriebs- und Wartungskosten der KA PKT
Für die Schlammbehandlung fallen – Personal-, Wartung- und Verwaltungskosten
werden bei dieser Aufstellung nicht berücksichtigt – folgende Kosten an:
Schlammmenge13 [kg TS]
Kosten / Mengen
Kosten /Mengen
pro Monat
pro t TS
32.850
Energie [kWh]
659
20,06
Energiekosten [THB]
765
23,29
57,23
1,74
Polymerkosten [THB]
14.940
454,79
Gesamtkosten [THB]
15.705
478,08
Gesamtkosten [DM]
826,58
25,16
Polymerzugabe [kg]
Tabelle 8:
Kosten der Schlammbehandlung auf der KA PKT
13
Schlammmenge zur Entwässerung
Prack Consult GmbH
27
Die Angaben in den Tabellen 7 und 8 entstammen dem Betriebsbericht für den
Monat Oktober/November 1999. Diese Daten sind überprüft, mit den mittleren
Daten des Jahres 2000 verglichen und als repräsentativ bewertet worden.
Zu den o.g. Kosten sind anteilig Wartungskosten, Personal- und zentrale
Verwaltungskosten sowie Computer- und Bürokosten hinzuzurechnen (siehe hierzu
auch Kapitel V, 1.2)
2.2
Kriterien für die Vorplanung der Phase 2 und 3
2.2.1 Planungsgrundlagen (Anpassung des Verfahrens an lokale Bedingungen)
2.2.1.1 Schlammengen
Als Planungsgrundlage dienten die von der KA PKT übermittelten Abwasser- und
Schlammdaten. Maßgeblich für die Bemessung einer KSVE ist der Anfall an
Klärschlamm ausgedrückt in kg TS/d bzw. kg TS/a. Dieser Klärschlammanfall ist
abhängig von der stofflichen Belastung der Kläranlage (kg BSB5/d), vom
Schlammalter in der Belebungsanlage und vom Abbaugrad. Im Rahmen der Phase 2,
Pilotversuch, soll u.a. ermittelt werden, in welchem Rahmen eine KSVE unter
tropischen Bedingungen betrieben werden kann, d.h. mit welchen Frachten (in kg
TS/m2 x a) die Schilfbeete beschickt werden können.
Aus diesen Erkenntnissen und der Kenntnis der anfallenden Schlammengen nach
Anschluß weiterer 8 km2 Stadtgebiet an die KA PKT (im Jahr 2003, siehe 2.1.1,
Darstellung der KA PKT) wird die Bemessung der KSVE für die Phase 3 erfolgen.
Unter europäischen Bedingungen geht man von einer spezifischen stofflichen
Belastung von 60 g BSB5/EW x d aus. Die spezifische Klärschlammproduktion liegt
bei 50 g TS/EW x d. Bei einer zulässigen Beschickung von ca. 40 kg TS/m2 x a
entspricht 1 m2 Beetfläche 2 EW.
Der Klärschlammanfall auf der KA PKT beträgt z.Z. im Mittel 1,1 t TS/d. Mit Inbetriebnahme der zweiten und dritten Ausbauphase der KA PKT im Jahre 2003 - und
gleichzeitigem Anschluß von weiteren 8 km² des Stadtgebietes Phuket an die KA - ist
Prack Consult GmbH
28
mit einer Erhöhung des Schlammanfalles zu rechnen, dessen genauer Umfang noch
nicht abschätzbar ist.
Unter der Annahme, daß sich die anfallende Schlammenge verdreifacht (3,3 t TS/d) und
daß die Beschickung 40 kg TS/(m2 x a) beträgt, ist eine Beetfläche von 3,0 ha
erforderlich, d.h. die Flächen der Area 1 und 2 (vgl. Plan 2) mit insgesamt 3,377 ha sind
ausreichend bei einer 100 %-igen Vererdung. Selbstverständlich wäre auch die
Vererdung nur eines Teilstromes möglich.
2.2.1.2 Klimatische Bedingungen
Weitere Bemessungsparameter sind die Regenmenge und die Evapotranspirationsrate.
Unter „europäischen“/deutschen Klimabedingungen (mittlerer Niederschlag ca.
800 mm/a und mittlere Jahrestemperaturen um 8 bis 10°C) führt der Schilf durch seine
Transpirationsleistung von bis zu 2.000 mm/a zu einer negativen Wasserbilanz.
Die Wetterdaten der Wetterstation Phuket-Stadt (für die Jahre 1980 bis 2000, vgl.
Anlage 10) weisen jährliche Niederschlagsmengen zwischen 1.367 und 3.156 mm/a
auf, mit einem Mittelwert von 2.252 mm/a. Die Ermittlung der Evaporation (alleinige
Wirkung der Sonne) nach der FAO-Methode (über Temperatur und Intensität der
Sonnenstrahlung) ergibt eine mittlere Evaporation von 1.539 mm/a.
Die Differenzmenge von im Mittel 706 mm/a soll durch den Wasserbedarf des
Schilfes verbraucht werden. Der Eigenwasserbedarf des Schilfes unter tropischen
Bedingungen (höhere Temperaturen und höhere absolute Luftfeuchtigkeiten) ist
während der Pilotphase auszuwerten.
Die Vererdungsbeete werden mit Mönchen zur Ableitung von Regenwasser versehen.
Der Wasserstand in den Beeten wird über diese Mönche geregelt. Bei Starkregen
(tropisches Gewitter, in Phuket wurden bis zu 160 mm an einem Tag beobachtet), wird
das Regenwasser über die Mönche in eins der vorhandenen Retentionsbecken
(Regenrückhaltebecken, vgl. Plan Nr. 2, 3 Becken zwischen Area 2 und Area 4)
abgeleitet und falls erforderlich in den Khlong Koh Phee abgeleitet.
Prack Consult GmbH
29
2.2.2 Vor-Ort-Ermittlung der Investitions- und Betriebskosten
Zur Ermittlung der Investitionskosten für die Phasen 2 und 3 des Forschungsvorhabens wurde zunächst ein grobes Leistungsverzeichnis der erforderlichen
Positionen erarbeitet, das vor Ort im Gespräch mit dem PWD, der KA PKT und MaR
unter Annahme der z.Z. üblichen Einheitspreise in Thailand (vgl. Anlage 6) ergänzt
wurde.
Die Investitionskosten (Baukosten) für die Phasen 2 und 3 sind den Anlagen 15 resp.
16 zu entnehmen.
Die Betriebskosten für Phase 3 wurden nach demselben Prinzip ermittelt, sie sind in
Anlage 17 aufgeführt.
Prack Consult GmbH
30
2.3
Umweltbetrachtungen – Umweltverträglichkeitsprüfung
2.3.1 Klärung der nach thailändischem Recht erforderlichen Untersuchungen und
Genehmigungen
Nach thailändischen Recht ([3], Laws and Standards on Pollution Control in Thailand,
Requirements
regarding
the
Environmental
Impact
Assessment)
ist
eine
Umweltverträglichkeitsprüfung u.a. für folgende Projektarten vorgeschrieben:
o Projekte jeglicher Größe in klassifizierten Wasserschutzzonen,
o Bauwerke von mehr als 10.000 m² Fläche angrenzend zu Flüssen, Küsten,
Seen, Strände oder Nationalparks.
Diese
Umweltverträglichkeitsprüfung
ist
durch
eine
Firma
/
eine
Person
durchzuführen, die dazu qualifiziert und durch den Nationalen Umweltausschuß
(National Environment Board) dazu berechtigt ist.
2.3.2 Darstellung der Einflüsse auf die Umwelt durch Bau und Betrieb der Anlage
Wie jede andere Anlage kann eine KSVE zu Veränderungen in der unmittelbaren
Umgebung führen. Im nachfolgenden sollen die möglichen Einwirkungen der
Maßnahme auf die unten angeführten Schutzgüter dargestellt werden:
• Menschen, Fauna und Flora
• Boden
• Wasser
• Luft
• Klima
• Landschaft
• Sachgüter und Kulturelles Erbe
Die Wahl der Schutzgüter wurde entsprechend der EU-Richtlinie 85/337 EWG,
geändert am 14.03.1997 - Umweltverträglichkeitsprüfung bei bestimmten öffentlichen
und privaten Projekten [4] - durchgeführt.
Prack Consult GmbH
31
Das zur Errichtung der Klärschlammvererdung vorgesehene Gelände befindet sich in
einem Industriegebiet der Stadt, in einem Bereich der für „Entsorgungsaufgaben“
reserviert worden ist. Dieses 48 ha große hochwasserfreie Areal ist im Norden und
Süden durch Khlongs (Fluss bzw. Kanal, siehe Anlage 3, Bild Nr. 14 und 20), im
Osten durch das Meer (auf Leeseite der Insel Phuket – die Luvseite ist die Wetterseite,
d.h. keine Hochwassergefahr) begrenzt.
2.3.2.1 Menschen, Fauna und Flora
a) Menschen
Durch die Errichtung einer KSVE auf der vorgesehenen Fläche werden für die
Bewohner der Stadt Phuket keine Belastungen auftreten, da sich die
nächstliegende Wohnbebauung in ca. 1,5 km Entfernung des Standortes befindet.
Auch für die Mitarbeiter der Kläranlage sind durch Umstellung des Betriebes von
maschineller Entwässerung auf KSVE Anlage keine negativen Einwirkungen auf
die Gesundheit zu erwarten.
b) Fauna und Flora
Als Standort der KSVE ist eine Fläche vorgesehen, die zur Zeit brach liegt und auf
der sich eine sumpfspezifische Vegetation angesiedelt hat. Durch Bau und Betrieb
einer KSVE wird sich die Flora in ihrer Art nicht verändern. Eine Einwirkung auf
die Tierwelt ist wegen Erhaltung des Lebensraumes somit nicht zu erwarten.
Der Einfluß einer KSVE auf Menschen, Tiere und Pflanzen kann als neutral
bewertet werden.
2.3.2.2 Boden
a) Boden als Schutzgut
Die Errichtung der KSVE wird eine Fläche von 0,500 ha, resp. 2,499 ha (bzw. im
Endausbau 4,377 ha) für Phase 2 resp. 3 berühren, die Gründungssohle wird
versiegelt und mit Schilfbeeten bepflanzt. Als Standort der KSVE ist jedoch eine
bereits versiegelte Fläche gewählt worden, wodurch eine negative Einwirkung
entfällt. Zudem entsteht in einer KSVE im Rahmen des Vererdungsprozesses ein
Prack Consult GmbH
32
mutterboden-ähnliches Substrat, das später an Standorten eingesetzt werden soll,
an denen es an kulturfähigem Bodenmaterial mangelt (vgl. Anlage 12).
Somit kann die Einwirkung einer KSVE insgesamt als positiv für das Schutzgut
Boden betrachtet werden.
b) Risiken von Erosion, Bodenrutschungen, Grundbruch oder andere
Beim gewählten Gelände zur Errichtung der KSVE handelt es sich um ein vom
Meer gewonnenes, eingedeichtes, ebenes Gebiet. Die gesamte Fläche (ca. 50 ha,
siehe Plan Nr. 2) liegt ca. 3,0 m üNN, die einzelnen Zonen (Area) sind mit 5,5 m
üNN hohen Dämmen abgegrenzt. Die Nutzzonen sind von Brachland (Buffer)
umrandet, der einen Schutzstreifen von 25 – 70 m bis zum Khlong bzw. von 80 –
200 m bis zum Meer bildet. Hiermit sind Risiken von Erosion, Bodenrutschungen
und Grundbruch im Bereich der Nutzzone minimiert bzw. ausgeschlossen.
Die zur Errichtung der KSVE vorgesehenen Flächen – Area 2 und 1 – waren über
einen längeren Zeitraum bis etwa 1,0 m unter Dammkrone (d.h. 2,0 m Wassersäule)
mit Wasser gefüllt. Durch diese Vorbelastung der Flächen sind weitere Setzungen
in diesem Bereich als gering einzuschätzen bzw. werden im vernachlässigbaren
Bereich liegen.
Hiermit sind Risiken durch Erosion, Bodenrutschungen und Grundbruch als
vernachlässigbar gering einzuschätzen.
2.3.2.3 Wasser
Der Bau einer KSVE führt zur Versiegelung der „KSVE“-Fläche, womit der Grundwasserhaushalt geändert werden könnte. Eine Grundwasserneubildung findet
unterhalb dieser Fläche nicht mehr statt. Bei dem gewählten Standort in Phuket ist die
Grundwasserneubildung durch die existierende Versiegelung bereits gestört, somit
kann der Einfluß der vorgesehenen Maßnahme auf das Schützgut Grundwasser als
neutral bewertet werden.
Da die Beetflächen zusätzlich mit einer Kunststoffdichtungsbahn versiegelt werden
und das anfallende Dränagewasser zur Reinigung in die KA zurückgeführt wird, ist
Prack Consult GmbH
33
der Einfluß der Maßnahme auf Oberflächengewässer (hier Khlongs und Meer) als
neutral zu bewerten.
2.3.2.4 Luft
Bei den in einer KSVE auftretenden Umwandlungsprozessen (insbesondere
Mineralisierung des Klärschlammes) handelt es sich um aerobe Prozesse. Faulgase
wie sie in anaerobe Prozesse auftreten, können sich aufgrund der Belüftung durch das
Wurzelwerk des Schilfs nicht bilden. Geruchsbelästigungen sind hiermit weitgehend
ausgeschlossen. Im Vergleich zur derzeit durchgeführten maschinellen Entwässerung
ist mit einer Verringerung der Emission zu rechnen (Erkenntnisse aus der Praxis in
Europa bzw. in der BRD).
Eine Beeinträchtigung der Luft durch Geruchsemissionen ist nicht zu erwarten.
2.3.2.5 Klima
Da es sich bei der KSVE um eine lokal eng begrenzte Maßnahme handelt, sind keine
Klimaauswirkungen zu erwarten. Auch mikroklimatisch gesehen werden keine
Veränderungen durch Errichtung einer KSVE hervorgerufen, da am Standort bereits
ein Feuchtbiotop vorhanden ist.
2.3.2.6 Landschaft
Das zur Ansiedlung der KSVE vorgesehene Gelände (für Phase 2 + 3) befindet sich
auf einem Gebiet, daß für „Entsorgungsaufgaben“ (Abwasser und Abfallbehandlung)
reserviert ist (vgl. Pkt. III, 1.3, d).
Durch die Errichtung einer KSVE-Anlage wird sich die Topographie unwesentlich
verändern. Die Schilfbeete werden in einem bereits eingedeichten Bereich angelegt.
Lediglich die Deiche zwischen den Beeten führen zu einer Veränderung des
Landschaftsbildes.
Prack Consult GmbH
34
2.3.2.7 Sachgüter und Kulturelles Erbe
Bei der zur Errichtung der KSVE vorgesehenen Fläche handelt es sich um ein Gebiet,
das für Entsorgungsaufgaben vorgesehen ist. Desweiteren ist durch Bau oder Betrieb
einer KSVE keine Schädigung von Sachgütern bzw. kulturelles Erbe zu erwarten.
2.3.3 Zusammenfassung
Eine Betrachtung der möglichen Einwirkungen auf Schutzgüter durch Errichtung und
Betrieb einer KSVE am Standort PKT zeigt, daß keine negativen Einflüsse zu
erwarten sind.
Positive Einwirkungen sind in folgenden Bereichen voraussehbar:
o Erstellung eines mutterbodenähnlichen Materials aus einem „Entsorgungsgut“
o Verringerung der Geruchsbelästigung
Im Vergleich zum derzeitigen Entsorgungsweg des Klärschlamms in PKT wären
folgende für die Umwelt positive Einwirkungen zu nennen:
o Gewinnung von Deponievolumen bzw. Kapazität in der Müllverbrennungsanlage
o Einsparung von Energie zur Entwässerung
o Stoffliche Verwertung eines Produktes mit geringem Brennwert (Klärschlamm
mit 80% Wassergehalt, der aufgrund des hohen Stabilisierungsgrades einen
geringen brennbaren Anteil enthält)
Prack Consult GmbH
35
3.
Arbeitspaket 3: Literaturrecherche / Fachtagung
3.1
Einleitung und Vorgehensweise
3.1.1 Einleitung
Die Klärschlammvererdung als wirtschaftliches und ökologisch einwandfreies
Verfahren zur Entwässerung, Hygienisierung und Massenreduzierung von biologisch
stabilisiertem Klärschlamm hat sich unter den in Zentraleuropa gegebenen technischen
Bedingungen (weitestgehender Anschlußgrad der Bevölkerung an die Kanalisation,
weitestgehende
klimatischen
Reinigung
Bedingungen
der
Abwässer
(semihumides
mit
biologischen
Klima,
Verfahren) und
Niederschlag
größer
als
Verdunstung) bewährt und besonders in den letzten 10 Jahren entwickelt.
Weltweit wird vermehrt nach kostengünstigen Lösungen zur Entlastung bzw.
Sanierung der Umwelt geforscht. Hierbei spielen Techniken, die Pflanzen zur
Reinigung von Abwasser, Schlamm oder Boden einsetzen (Phytoremediation), eine
immer wichtiger werdende Rolle, weshalb eine Literaturrecherche auch außerhalb des
Bereiches „Klärschlammvererdung“ wichtige Erkenntnisse zu neuen Pflanzen oder
Techniken bringen kann.
3.1.2 Vorgehensweise
Mit der Literaturrecherche wurde aufgrund der zu erwartenden langen Rücklaufzeiten,
insbesondere bei ausländischen Quellen, bereits im November 2000 begonnen.
3.1.2.1 Stichwörter und Quellen
In einem ersten Schritt wurden die ersten – deutschen und englischen – Suchstichwörter (siehe Tabelle 9, Seite 36) festgelegt.
Prack Consult GmbH
36
Deutsch
English
Verfahrensbeschreibung
Process description
- Klärschlamm/Klärschlammbehandlung - Sewage sludge / treatment
- Klärschlammvererdung
- Humification of sewage sludge
- Dewatering in reed beds
- Dehydration / Mineralization / Stabilization
- Pflanzenkläranlagen
- Planted sludge drying beds
- Constructed wetland
- Fäkalschlamm / Industrieschlamm
- Night soil / industrial sewage sludge
Pflanzenarten
Type of plants
- Evapotranspiration
- Evapotranspiration
- Schilf, Phragmites Australis/Communis - Reed
- Helophyten
- Halophytes
- C4-Pflanzen
- C4-Plants
- Metallophile Pflanzen
- Metallophile plants
- Schadstoffentfrachtung
- Noxious substance uptake
Weitere Einsatzbereiche
Further Applications
Bioremediation / Kontaminierte Böden Bioremediation / contaminated soil
- Heavy Metal Uptake / Heavy Metal Harvest
- Phytoremediation
Tabelle 9:
Festlegung der Suchstichwörter im Deutschen und im Englischen
3.1.2.2 Quellen
Für
die
Recherchen
wurden
Suchmaschinen
folgender
Universitäts-
bzw.
Fachbibliotheken genutzt:
o die Suchmaschine der AIT-Fachbibliothek (Asian Institute of Technology,
Bangkok) für den englischsprachigen Raum
o die TIBORDER Suchmaschine der TIB (Technische Informationsbibliothek),
Hannover und der Virtuelle Fachbibliothek Technik (ViFaTec) insbesondere
für den deutschsprachigen Raum
Prack Consult GmbH
37
Zur Internet-Suche wurde die Suchmaschine des RRZN & RVS (Regionales
Rechenzentrum für Niedersachsen und Lehrgebiet Rechnernetze und Verteilte
Systeme) der Universität Hannover verwendet.
Die Recherche in den Fachzeitschriften wurde anhand der im Internet verfügbaren
Suchmaschinen der Verlage erleichtert. Die Suche erfolgte für folgende Zeitschriften
für die Jahrgänge ab 1990:
o KA Korrespondenz Abwasser und Abfallbrief
o Wasser und Boden
o Müll und Abfall
o Abwasserspezial
o Entsorgungspraxis
3.1.2.3 Recherche
3.1.2.3.1
Bibliothek-Recherche
a) AIT-Fachbibliothek
Die Suche erfolgte über die Suchmaschine der Bibliothek im Internet. Die im Punkt
3.1.1 genannten englische Stichwörter wurden eingegeben. Folgendes Ergebnis ist
erzielt worden:
o Constructed wetland
13
Einträge
o Evapotranspiration
30
Einträge
o Halophytes
3
Einträge
o metallophile
4
Einträge
Unter den weiteren Stichwörter waren keine Einträge zu finden.
Bei den oben aufgeführten Einträgen handelt sich im allgemeinen um Studien-,
Diplom- und Doktorarbeiten, die am AIT durchgeführt worden sind, weshalb die
internationale Recherche auch über die TIB-Suchmaschine erfolgte.
b) Technische Informationsbibliothek und Virtuelle Fachbibliothek Technik
Für die Recherche wurden die Suchstichwörter einzeln oder in Kombination in die
Suchmaschine TIBORDER eingegeben. Die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt.
o Klärschlamm:
218
Einträge
Prack Consult GmbH
38
3.1.2.3.2
o Klärschlammbehandlung:
22
Einträge
o Klärschlammvererdung:
2
Einträge
o Klärschlamm + Pflanzen:
4
Einträge
o Klärschlamm + Schilf
1
Eintrag
o Evapotranspiration:
114
Einträge
o C4-Pflanzen:
11
Einträge
o Helophyten:
1
Eintrag
o Phragmites:
18
Einträge
o Metallophile:
1
Eintrag
o Schadstoffentfrachtung:
5
Einträge
o Bioremediation:
307
Einträge
o Phytoremediation:
26
Einträge
o Altlasten / kontaminierte Böden:
14
Einträge
Internet-Suche
In einem ersten Schritt wurden die Suchbegriffe einzeln eingegeben, was zu einem
Überangebot an Quellen führte (siehe hierzu Tabelle 10, Seite 39), insbesondere bei
allgemeinen Stichwörter wie z.B. „Klärschlamm“ oder „Bioremediation“.
Die Quellen wurden anhand des „Qcheck“-link (Schnellprüfung) auf Inhalt überprüft
und dementsprechend verworfen oder beibehalten.
In einem zweiten Schritt wurden Stichwortkombinationen eingegeben. Die Ergebnisse
dieser Suche sind in der Tabelle 11 (Seite 39) enthalten.
Prack Consult GmbH
39
Stichwort
Quellenanzahl
Klärschlamm
9.197
Klärschlammbehandlung
727
Klärschlammvererdungsanlagen
26
Fäkalschlamm
250
Industrieschlamm
57
Evapotranspiration
1.817
Helophyten
107
Phragmites
1.260
Miscanthus
1.221
C4-Pflanzen
564
Metallophile Pflanzen
0
Schadstoffentfrachtung
283
Bioremediation
Tabelle 10:
2.268
Einfache Stichwortsuche im Internet
Stichwortkombination
Quellenanzahl
Klärschlamm + Thailand
68
Klärschlamm + Thailand + Pflanzen
25
Klärschlamm + Schilf
84
Klärschlamm + Miscanthus
60
Phragmites + Thailand
34
Phragmites + Schadstoffentfrachtung
0
Schadstoffentfrachtung + Pflanzen
29
Kontaminierte Böden + Pflanzen
228
Bioremediation + indischer Senf + Blei
Schwermetalle + Pflanzen
2
2.783
Evapotranspiration + Thailand
Tabelle 11:
53
Kombinierte Stichwortsuche im Internet
Prack Consult GmbH
40
3.1.2.3.3
Fachzeitschriften
Als Basis für die Recherche diente die Fachzeitschriften-Sammlung von Prack Consult
ab dem Jahr 1990. Die Suche erfolgte anhand der Suchmaschine der Verlage bzw. der
Themenlisten. Die Ergebnisse dieser Suche sind der Anlage 11 zu entnehmen
3.1.2.3.4
Fachtagung
Am 15-17 Mai 2001 fand der jährliche Kongress der ISEB (International Society for
Environmental Biotechnology) in Leipzig (UFZ, Umweltforschungszentrum) mit dem
Thema „Phytoremediation“ statt. Im Rahmen dieser Veranstaltung an der auch Prack
Consult teilnahm, wurde der aktuelle internationale Stand der Forschung bezüglich des
Einsatzes von Pflanzen zur Reinigung der von Abwasser und Boden vorgestellt.
3.1.2.4 Auswahl relevanter Quellen und weitere Suche
Im zweiten Schritt der Recherche wurden nur die Literaturquellen beibehalten, die im
direkten Zusammenhang mit dem Thema stehen. Diese Auswahl ist in Anlage 11
aufgeführt.
Weitere Literaturquellen zu den unterschiedlichen Themenbereiche (siehe 3.1.2) aus
den Literaturverzeichnisse der relevanten Publikationen wurden aufgenommen und
untersucht.
3.2
Erkenntnisse aus der Literaturrecherche / Fachtagung
3.2.1 Klärschlammvererdung
Die Klärschlammbehandlung in mit Schilf bepflanzten Filterbeeten wurde erstmalig
von Seidel im Kernforschungszentrum Karlsruhe eingesetzt (zitiert in [90],
Anlage 11). Ab dem Jahr 1990 wurden im Rahmen eines großangelegten
Forschungsvorhabens „Untersuchungen über den Einsatz von Pflanzen zur
Klärschlammentwässerung“ (Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt,
Naturschutz
und
Reaktorsicherheit)
die
Rahmenbedingungen
zum
Einsatz
Schilfbepflanzter Trockenbeete zur Entwässerung von Schlämmen untersucht
(Abwassertechnische
Untersuchungen,
Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen:
[81],
Prack Consult GmbH
41
Seuchenhygienische
Untersuchungen:
[168],
Biologisch-bakteriologische
Untersuchungen: [90], und Untersuchungen zur Räumung und Umsetzung des
Schlammes: [80]). Auf Basis der Erkenntnissen des Forschungsvorhabens wurden die
ersten großtechnischen KSVE’s in Deutschland errichtet.
Die Tabelle Nr. 12 (Seite 42) zeigt die Ergebnisse unterschiedlicher Forschungs- bzw.
technischer Klärschlammvererdungsanlagen. Dargestellt sind die Leistungsmerkmale
dieser Anlagen, u.a. die stoffliche und hydraulische Belastung und der Trockensubstanzgehalt des Endsubstrates. Als Richtwerte für Klärschlammvererdungsanlage
unter temperiertem Klima (z.B. Deutschland) gelten Beschickungsfrachten von 30 bis
50 kg TS/(m².a) bei 1,0 bis 2,5 %TS im Schlamm. Erreicht werden, nach einer
Brachzeit von einem Jahr, Trockensubstanzgehalte von über 50 % im Endsubstrat.
Dies sind auch die Erfahrungswerte bzw. Planungsparameter von PC für in
Deutschland und Polen geplante Anlagen.
Die Entwicklung der KSVE im großtechnischen Maßstab begann in Deutschland
Anfang der 90er Jahre mit der Errichtung einer Vererdungsanlage für 50.000
Einwohnergleichwerte auf der Insel Norderney.
Zahlreiche Anlagen folgten, mit Ausbaugrößen von bis zu 100.000 EW. Besonders in
den letzten 5 Jahren nahm, aufgrund folgender Fakten, die Zahl der Anlagen zu:
- Die Kosten der Klärschlammbehandlung und Entsorgung betragen etwa 1/3 der
Gesamtkosten der Abwasserreinigung,
- Eine Deponierung von Klärschlamm wird ab 2005 (TASi) aufgrund des
Gehaltes an organischen Inhaltsstoffen nicht mehr möglich sein,
- Die Akzeptanz für die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlämmen
sinkt,
so daß die Kläranlagenbetreiber neue Wege der Behandlung und Entsorgung finden
müssen.
Prack Consult GmbH
42
Ref.14
Ort
Größe
Anzahl
Beete
Beete
Pflanzen
Belüftung
Art des
TS-Gehalt
Beschick.-
Beschick.-
Beschick.-
TS-Gehalt
von unten
Schlammes
Schlamm
Volumen
Intervall
Fracht
Endprodukt
g/l
m³/(m²*a)
kg TS/(m²*a)
%
2,8
4,4
-
5,2
- aerob stab.
- 0,7
- 1,9
- anaer stab.
- 3,5
-
m²
[178]
D
80
2
Schilf
Nein
[141]
D
-
-
Schilf
Nein
[151]
D, DK
100
4
Schilf
Ja
[89]
D
[107]
USA
aerob stab.
?
60
4
Schilf
Nein
- aerob stab.
-
-
37-279
1-10
Schilf
Nein
- aerob stab.
- 1-10
- 0,41-0,82
- anaer stab
- 0,5-5
- 0,73-3,38
8
-
[-]
D
-
-
Schilf
Nein
[122]
F
20
3
Schilf
Ja
aerob stab.
0,3
13-15
[231]
D
46
4
Schilf
Nein
aerob Stab.
1,5
[195]
D
66
2
Schilf
Ja
Überschußschl.
[85]
TH
25
3
Rohrkolben Ja
Fäkalschlamm
[222]
D
200
3
Schilf
Ja, passiv
(600)
?
Deponie- und
Kompostsicker-
Wöchentlich
120
33,5
-
75
45
-
-
20
-
2-wöchentlich
-
20-30
40
13-74
40-50
29-106
-
-
40-50
Täglich
55
15
1,5
Wöchentlich
25
-
8
0,45
Wöchentlich
100
40
10-20
2,2
1-2 -wöchentlich
2,1
1,25
(0,75-1,75)
1-2 -wöchentlich
80-160
> 50
250
25-35
26,25
>50
(15,75-36,75)
wasserschlamm
Tabelle 12:
Leistungsdaten Schlammvererdung
Fortführung und Ergänzung der Tabelle aus [84], Anlage 11, (Use of Reed Beds for Faecal Sludge Dewatering, Heinss, Koottatep, Bangkok, 1998)
14
Referenznummer: Anlage 11
Prack Consult GmbH
Prack Consult GmbH
43
3.2.2 Vererdung unterschiedlicher Klärschlammarten (Industrieschlamm, Fäkalschlamm, ...)
3.2.2.1 Deponie- und Kompostsickerwasserschlamm
Auf der Sickerwasserbehandlungsanlage (Wähning, Behandlung von Deponie- und
Kompostsickerwasser, Anlage 11, [222]) in Werl, Nordrhein-Wesfalen fällt aufgrund
der Verwendung von Ultrafiltration ein extrem homogenisierter Schlamm mit
geringen Absetzeigenschaften an, der nur mit hohem Aufwand maschinell entwässert
werden kann.
Im Rahmen eines Pilotprojektes wurde das Verfahren der Klärschlammentwässerung
in Schilfbeeten zur Behandlung dieser Schlammart erstmals in Werl ab dem Jahre
1998 erprobt.
Diese Art der Sickerwasserdünnschlammbehandlung erweist sich als eine besonders
günstige Alternative: Es kann auf jegliche Zusatzstoffe verzichtet werden, die
Schlammentwässerbarkeit und die Vererdungsprozesse verlaufen gut.
Zu den Grenzwerten der Beschickung der Vererdungsanlage mit Dünnschlamm
(Deponie- und Kompostsickerwasserbehandlung) werden folgende Werte genannt:
Stoffliche Belastung:
26,25 kg TS/(m².a)
Hydraulische Belastung:
1,25 m³/(m².a)
Aufgrund der geringen Mengen an Dünnschlamm spielt die Fläche in dem Falle keine
Rolle bei der Entscheidung der Behandlungsmethode.
3.2.2.2 Fäkalschlamm
Zum Thema Vererdung von Fäkalschlamm sind insbesondere die am AIT Bangkok
(Anlage 11, [84]) durchgeführten Untersuchungen zu unterstreichen. Im Rahmen
dieser im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen wurden die mit Rohrkolben
(Cattail) bepflanzten Beete ausschließlich mit Fäkalschlamm beschickt. Die Beete
wurden aktiv belüftet und mit bis zu 500 kg TS/(m2.a) Fäkalschlamm beschickt.
Prack Consult GmbH
44
Positive Ergebnisse, d.h. Wachstum des Rohrkolben und Schlammentwässerung
wurden bis zu einer Beschickung von 250 kg TS/(m².a) erreicht. Der Schwerpunkt
dieser Untersuchungen lag jedoch nicht bei der Qualität des Schlammes, sondern beim
Rücklaufwasser.
3.2.3 Einsatz besonderer Pflanzenarten zur Klärschlammvererdung
3.2.3.1 Allgemeines
Die Aufgabe einer Vererdungsanlage ist die Entwässerung und Mineralisierung des
Klärschlammes. Diese Aufgabe stellt besondere Anforderungen an die eingesetzte
Pflanze: sie soll einen hohen Wasserbedarf haben und aerobe Verhältnisse im
Wurzelbereich vorweisen.
Helophyten (Sumpfpflanzen) verfügen über diese Eigenschaften.
Neben der
Krählwirkung, durch Wind und kräftigem, verzweigtem Wurzelwerk, die die
Entwässerbarkeit des Schlammes erhöht, weisen diese Pflanzen einen besonderen
Stoffwechsel auf. Durch Redox-Prozesse wird im Wurzelbereich Sauerstoff
freigesetzt. Dieser Sauerstoff begünstigt die Ansiedlung besondere Mikroorganismen,
die den Abbau der organischen Substanz begünstigen aber auch die Aufnahme von
Schwermetallen bewirken oder behindern.
Die Freisetzung von Sauerstoff im Wurzelbereich (ORR: Oxygen Release Rate)
wurde bei unterschiedlichen Pflanzen untersucht ([114], Kuschk), wobei das
Schilfrohr (Phragmites Communis) bis zu 10 g O2 pro Tag und m² freisetzen kann, der
Rohrkolben hingegen bis zu ca. 1 g pro Tag und m².
3.2.3.2 Helophyten
Helophyten, die zum Teil in Klärschlammvererdungsanlagen eingesetzt werden, oder
wegen ihrer Besonderheiten zu Sanierung von Abwasser oder Boden, werden in der
folgenden Tabelle (Tabelle 13, Seite 45) mit ihren Bezeichnungen in Latein, Deutsch
und Englisch dargestellt:
Prack Consult GmbH
45
Latein
Deutsch
Englisch
Helophyten
Helophytes
Schilfrohr
Reed
Typha Latifolia bzw.
Breitblättriger bzw.
Cattail
Augustifolia
Schmalblättriger Rohrkolben
Scirpus lacustris bzw.
Flechtbinse
Phragmites Communis
bzw. Phragmites Australis
Bulrushes
Bolboschoenus
Miscanthus Sinensis
Chinaschilf
Phalaris Arundinacea
Rohrglanzgras
Tabelle 13:
Canary Reed grass
Pflanzen zur Klärschlammvererdung
In Europa kann das Schilfrohr als die Pflanze der Klärschlammvererdung angesehen
werden. Neben dem hohen Sauerstoffeintrag ist zu bemerken, daß das Schilfrohr eine
sehr widerstandsfähige Pflanze ist, die bei schwermetallbelastetem Abwasser und
unter extremen pH-Bedingungen gedeihen kann. Untersuchungen in England ([17],
Batty) haben gezeigt, daß selbst bei Kupferkonzentrationen von bis zu 400 mg/l
(100 ppm gelten als phytotoxisch) und einem pH von 2,7 das Schilfrohr in belasteten
Sumpfgebieten (Bergbau) wächst.
Der Rohrkolben (Typha Latifolia) wird aus Naturschutzgründen in Europa nicht als
Klärschlammvererdungspflanze eingesetzt, in Thailand wurde seine Wirkung in einer
Anlage zur Behandlung von Fäkalschlamm [84, 85] untersucht und positiv bewertet.
Das Chinaschilf (Miscanthus Sinensis) ist eine schnellwachsende Pflanze ([60], [62],
[150]), was bei einer Klärschlammvererdungsanlage den Nachteil einer jährlichen
Ernte hat. Soll hingegen Biomasse produziert werden (z.B. für die Energiegewinnung
oder als Rohstoff für Baustoffe) bietet sich diese schnellwachsende Pflanze an. Das
Chinaschilf bindet den Luft-Kohlendioxid aus der Luft und bildet daraus Biomasse,
kann so als CO2-Senke angesehen werden.
Prack Consult GmbH
46
3.2.3.3 Gras
Im Gegensatz zu den o.g. Pflanzen ist Gras (Lolium Perenne) eine Pflanzenart, die
keine Überstauung verträgt. Das Wurzelwerk ist feiner, von einem Sauerstoffeintrag
im Boden durch das Gras ist nichts bekannt, er kann als marginal angesehen werden.
Im Rahmen eines Versuches auf der Kläranlage Schellerten wurde eine Alternative zur
Klärschlammvererdung im Nassverfahren – also mit Schilf – erprobt. Bei dieser
Trockenvererdung ([160], Pabsch & Pabsch, Hildesheim, KA 08/1998) wurden im
Frühjahr 1992 die Schlammpolder (mit Dränschicht) mit 40 cm voreingedicktem
Klärschlamm (4% TR) beschickt. Nach ca. 4 Wochen – die Oberfläche zeigte eine
starke Rissbildung – wurden Kokosfasermatten als Träger für Grassamen verlegt (in
der weiteren Versuchsdurchführung, wurde stattdessen eine 1-2 cm starke
Mutterbodenschicht aufgetragen und Gras eingesät). Das Gras entwickelte sich gut.
Die nächste Beschickung erfolgte im Herbst 1992, in den Jahren 1994 jeweils im
Frühling und im Herbst.
Schwerpunkt der Untersuchung waren die Entwicklung der Schwermetalle und die
hygienischen Parameter (u.a. Salmonellen und Enterobakterien) des vererdeten
Schlammes.
Betrachtet man die Entwässerungsleistung des Verfahrens, so wurde nach 6
Beschickungen und einer Ruhezeit von 16 Monate ein TR-Gehalt von 58,8 %
gemessen, nach zwei Beschickungen und 48 Monate sogar von 81 % (Trockenzeit).
Zum Vererdungsgrad des Schlammes äußerst sich der Autor nicht. Es stellt sich die
Frage, ob bei dieser Vererdungsart ausreichend Sauerstoff eingetragen werden kann,
um einen aeroben, d.h. auch geruchsarmen, Abbau zu bewirken. Aufgrund der kurzen
Wurzeln ist anzunehmen, daß die unteren, zuerst aufgetragenen Schlammschichten,
nach einem Jahr einen anaeroben Zustand aufweisen und der Abbau der organischen
Substanz gehemmt wird. Ein weiterer Nachteil ist die Einsaat, die jährlich
durchzuführen ist.
Prack Consult GmbH
47
Diese Art der Klärschlammvererdung im Trockenverfahren erscheint für tropischfeuchtes Klima aufgrund der anfallenden Niederschläge besonders ungeeignet.
3.2.4 Metallophile Pflanzen – Schadstoffentfrachtung
3.2.4.1 Allgemeines
Die Schwermetallgehalte in Klärschlämmen schwanken, abhängig von der
Zusammensetzung des Rohabwassers (Industrie + Gewerbe) außerordentlich stark.
Ebenso stark schwankt die Aufnahme der einzelnen Schadstoffe durch im
Klärschlamm wurzelnde Pflanzen. Diese Aufnahme ist außer von der Pflanzenart noch
von einer Vielzahl bodenphysikalischer, boden-chemischer und bodenbiologischer
Parameter abhängig. In der Literatur werden deshalb keine allgemeinen Angaben zum
Schadstoffübergang vom Boden in die Pflanze gemacht.
3.2.4.2 Schwermetalltransfer
Um trotzdem das Anreicherungsverhalten von Pflanzen beschreiben zu können, ist als
Maßzahl der sogenannte Transferfaktor (TF) entwickelt worden. Dieser Transferfaktor
wird wie folgt berechnet:
Konzentration in der Pflanze (mg/kg TS)
TF
=
Konzentration im Boden (mg/kg TS)
Dieser Faktor wird auch als Akkumulationsfaktor bezeichnet. Er ist in der
wissenschaftlichen
Literatur
eingeführt
und
stellt
einen
Maßstab
für
die
Pflanzenverfügbarkeit und die Pflanzenaufnahme von Schwermetallen aus Böden dar.
Anhand dieses Transferfaktors läßt sich erkennen, ob eine bestimmte Pflanzenart ein
bestimmtes Element bevorzugt aufnimmt und gegenüber dem Boden anreichert (dann
muß der Transferfaktor ≥ 1 sein) oder ob sie es nur in geringem Umfang adsorbiert
(dann liegt der Transferfaktor unter 1).
Prack Consult GmbH
48
Der Schadstofftransport ist auch innerhalb der Pflanze noch spezifisch für das
jeweilige Schwermetall und für die jeweilige Pflanzenart, so daß die beiden Barrieren
beim Stofftransport, nämlich die Boden-Wurzelbarriere (Eintritt in eine Pflanze) und
die Wurzel-Sproßbarriere, nicht durchgängig für alle Pflanzen bzw. alle Schadstoffe
existieren.
3.2.4.3 Bodenspezifische Einflußfaktoren
Der pH-Wert wird allgemein als wesentlichster Faktor für die Schwermetallaufnahme
von Pflanzen in der Literatur herausgestellt. Mit sinkendem pH-Wert (d.h. im sauren
Bereich) steigt die Löslichkeit und damit die Mobilität von z.B. Cadmium, Zink und
Nickel stark an.
Soll ein Transfer vermieden werden, so wird empfohlen, den pH-Wert des Bodens
nicht unter einen Wert von 5,0 absinken zu lassen. Da sich andererseits im basischen
Bereich lösliche organische Schwermetallkomplexe bilden können (insbesondere auf
der Basis von Kupfer), sollte der pH-Wert des Bodens auch nicht wesentlich über
einen Wert von 7,0 ansteigen. Hasselbach [57] konnte 1990 nachweisen, daß die
Absenkung des pH-Wertes auf einem landwirtschaftlich genutzten Boden um eine
Einheit zu deutlich höheren Cadmium-, Zink- und Nickelaufnahmen bei Weizen,
Weidelgras und Möhren führte.
Die organische Substanz
im Boden bindet Schwermetalle in Form von
hochmolekularen und unlöslichen organischen Komplexen oder als Ton-/HumusKomplexe. Die Schwermetalle werden dabei in der Reihenfolge
• Kupfer
• Cadmium
• Zink
• Blei
in die organischen Komplexe eingebunden und beim Abbau/der Zersetzung dieser
Komplexe in der umgekehrten Reihenfolge wieder freigesetzt. Der Aufbau bzw. die
Mineralisierung organischer Substanz kann damit je nach biologischer Aktivität der
Böden eine Mobilisierung oder eine Festlegung von Schwermetallen bewirken.
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49
Tone haben eine sehr hohe Adsorptionskapazität für Schwermetalle. Es ist in
Untersuchungen z.B. von Herms [86] nachgewiesen worden, daß steigende Tongehalte
in Böden zu sinkenden Schwermetallöslichkeiten führten. Die Schwermetalle werden
von Ton in der Reihenfolge
• Blei
Kupfer
Zink
Cadmium
festgelegt. Oxidhaltige Böden (Eisen, Mangan und Aluminium) binden ebenfalls
Schwermetalle in der Reihenfolge
• Blei
Kupfer
Cadmium
Zink.
Die Bindungsfähigkeit eines Bodens für Schwermetalle wird durch diese Oxide stärker
erhöht als durch Tonminerale. Aufgrund des natürlichen Anteils spielen jedoch die
Oxide in natürlichen Böden eine geringere Rolle als Tone, so daß ihr Einfluß
entsprechend geringer zu werten ist.
Zusammenfassend
kann
Schwermetallgehalten
in
festgestellt
Böden
Bodennutzungen/Pflanzenanbau
auf
werden,
bzw.
der
daß
eine
Klärschlämmen
Basis
von
Beurteilung
im
Hinblick
Gesamtgehalten
von
auf
und
Konzentrationen alleine nicht möglich ist. Der tatsächlich wirksame Anteil an
belastenden Schwermetallen kann nur unter Kenntnis der Bodenchemie (pH-Wert),
der Gehalte an Tonen sowie Eisen- und Manganoxiden und des Humusgehaltes
abgeschätzt werden.
3.2.4.4 Schwermetallspezifischer Transport in die Pflanze
Das Bundesministerium für Forschung und Technologie hat im Rahmen eines
Verbundvorhabens (FK 2 0339059 A-K) mehrere Tausend Bodenproben und
Pflanzenproben im Hinblick auf den Schadstofftransport relevanter Schwermetalle
untersuchen lassen. Die Ergebnisse zeigen, daß Cadmium und Zink stark
aufgenommen werden können und in der Pflanze akkumulieren, daß Nickel und
Kupfer nur etwa bis zur Hintergrundbelastung der anstehenden Böden des
Klärschlamms adsorbiert werden und daß Blei und Chrom bei Gemüse- bzw.
Getreidepflanzen weitgehend an der Bodenwurzelbarriere scheitern.
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50
Den Ergebnissen ist weiter zu entnehmen, daß der Schwermetalltransfer zur Wurzel
durchweg sehr viel höher ist als zum Sproß und daß bei den Transferfaktoren
gelegentlich sehr hohe Maximalwerte anzutreffen sind.
Ein Vergleich der Gruppen Gras, Getreide und Gemüse zeigt, daß Gemüse die weitaus
höchste Aufnahmebereitschaft für Cadmium und Zink hat, während Getreide
offensichtlich am ehesten in der Lage ist, Schwermetalle von der Aufnahme
auszugrenzen.
Zusammenfassend läßt sich aus den Ergebnissen dieses BMFT-Verbundvorhaben
folgern, daß die der Fortpflanzung dienenden Pflanzenteile deutlich geringere
Transferfaktoren aufweisen als die restlichen, vegetativen Teile.
Blattgemüse (Spinat, Blattsellerie und Salat) fällt durch sehr hohe Transferfaktoren
auf. Spinat ist, abgesehen von Nickel, ein ausgesprochener Schwermetallakkumulator.
In der weiteren Fachliteratur zur Abwasserbehandlung wie auch zur Altlastsanierung
finden sich verschiedene Hinweise, daß andere Pflanzenspezies (keine klassischen
Kulturpflanzen) unter bestimmten Bedingungen in der Lage sein könnten, deutlich
höhere Schwermetallfrachten aus dem Pflanzsubstrat, in dem sie wachsen,
(z.B. belastete Böden oder aber Klärschlamm mit starken gewerblichen und
industriellen Anteilen) zu ziehen und in der Pflanze zu konzentrieren. Hier werden
z.B. die Flechtbinse, verschiedene Senfgewächsarten und der Staudenknöterich
(Polygonum sachalinensis) genannt.
3.2.4.5 Transferpotential organischer Schadstoffe in die Pflanze
Zum Transfer organischer Schadstoffe in die Pflanze existieren Untersuchungen des
nordrhein-westfälischen Landesamtes für Ökologie, Landschaftsentwicklung und
Forstplanung, die sich insbesondere mit der Aufnahme von polyzyklischen
aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) sowie polychlorierten Biphenylen (PCB)
befassen (LÖLF 1992).
Im Rahmen von Feldversuchen wurden hier Felder untersucht, die über zwei
Jahrzehnte mit steigenden Gaben von Müllklärschlammkompost sowie Klärschlamm
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51
bis 50 cm Bodentiefe angereichert worden waren. Die PCB-Gehalte dieser Flächen
waren durch diese Maßnahmen im Vergleich zu unbehandelten Flächen um den Faktor
10 erhöht. Trotzdem wurden in einer dreijährigen Fruchtfolge (Zuckerrüben,
Winterweizen, Wintergerste) weder in Blättern, noch Stroh, noch Wurzeln
nachweisbare Anreicherungen an PCB gefunden.
Das gleiche Ergebnis trifft auch für die Untersuchung mit PAK zu, wo ebenfalls kein
nennenswerter Transfer aus dem Boden in die Pflanze gefunden wurde. Ein
wesentlicherer Eintrag, bezogen auf die Pflanzen scheint die Ablagerung von PAKhaltigen
Stäuben
aus
der
Atmosphäre
zu
sein,
die
den
wichtigsten
Schadstoffeintragspfad darstellen.
Gemüsearten, deren Speicherwurzeln sich im Boden befinden, können PAK in
geringen Mengen in der dortigen Rindenschicht anlagern. Ein Transfer in das Innere
des Wurzelkörpers ist aber entsprechend diesen Untersuchungen aus stoffspezifischen
und pflanzenbiologischen Gründen wenig wahrscheinlich.
Die einzige Ausnahme bei diesen Untersuchungen bildete die Möhre, die sowohl PCB
als auch PAK in nennenswertem Umfang aufnimmt. Sie lagert diese Schadstoffe
jedoch nur in den äußeren Wurzelbereichen sowie im Blattwerk ab. Die
Transferfaktoren für die pflanzliche Aufnahmen dieser organischen Schadstoffe lagen
aber durchweg unter 1.
Damit ist zusammenfassend festzustellen, daß bei einer durch Nutzpflanzen
ausgelösten und bewirkten Vererdung des Klärschlamms über einen mehrjährigen
Betrieb grundsätzlich die Schwermetalle Cadmium und Zink in nennenswertem
Umfang akkumuliert und aus dem Boden entzogen werden können. Somit wird eine
zusätzliche
Entfrachtung
der
Böden
von
Schwermetallen
erzielt.
Das
Entfrachtungsvermögen weiterer Pflanzen, die in einer Klärschlammvererdungsanlage
nach den für die Entwässerung benötigte Schilfpflanzen gesetzt werden können, ist
unter den durch die spezielle Art des Substates gegebenen Randbedingungen noch
nicht bekannt.
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52
3.2.4.6 Metallophile Pflanzen
Nur die Pflanzen, die auf schwermetallbelasteten Böden wachsen, können potentiell
metallophile sein, weshalb in diesem Forschungsgebiet die Flora ehemaliger
Abbaustandorte, z.B. in Chile, Peru, (Kupfer), Ecuador (Silber) Bulgarien (Uran) oder
England ([18], Bech, [17], Batty) untersucht worden sind.
Es wurde nicht ausschließlich der Wasser-Pflanze bzw. Boden-Pflanze Transfer
beobachtet sondern auch die Milieubedingungen. So führen z.B. Helophyten zu einem
erhöhten Sauerstoffeintrag ([114]), der die Verfügbarkeit der Schwermetalle verändert.
Groudev [77] zeigte, daß durch das Durchfließen eines Sumpfgebietes (u.a. Typha
latifolia und T. angustifolia, Bulgarien) saures Abwasser aus einem Uran-Abbaugebiet
von Schwermetallen befreit werden konnte. Der pH erhöhte sich von 2,0-2,5 auf 6,87,1. Neben der Aufnahme durch Pflanzen spielt die Mikroflora eine wichtige Rolle.
Durch mikrobielle Prozesse (Sulfatreduktion) werden Schwermetalle (Uran, Arsen,
Eisen, Kupfer, Mangan) gefällt und immobilisiert. Bei dem Radium spielt die
Adsorption an organischer Substanz die Hauptrolle.
In Thailand ist im Rahmen eines vom König Bhumipol gefördertes Projektvorhaben,
der Einsatz von metallophilen Pflanzen in Kläranlagen untersucht worden. Als
besonders geeignet wiesen sich die Wasserhyazinthe (Eichhornia Crassipes) und der
Wassersalat (Pistia Stratiotes) (persönliche Mitteilung von Herrn Rösemann, Leiter
des Botanischen Garten der Universität Osnabrück)
Die
nachfolgende
Tabelle
Nr.
14
(Seite
53)
fasst
die
Ergebnisse
der
Literaturrecherche / Fachtagung bezüglich metallophiler Pflanzen zusammen.
Vorschläge zum Einsatz metallophiler Pflanzen in den Phasen 2 und 3 des
Forschungsprojektes sind dem Abschnitt 3.3, Seite 56 ff.) zu entnehmen.
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53
Pflanzenart
Quelle
Schwermetall
Arabidopsis halleri
[180]
Zn
Azolla Pinnata (Water Velvet)
[186]
Pb, Cu, Cd, Fe, Hg
Bacopa Monnieri
[79], [221]
Cu, Cr
Brassica Juncea (Indischer Senf)
[186]
Pb, Cd, Cr, Ni, Zn, Cu
Colacasia esculenta
[206]
As
Cyperus Alternifolius (Umbrella Plant)
[79]
Mn, Cr, Pb
Eichhornia Crassipes (Wasserhyazinthe)
[186]
Pb, Cu, Cd, Fe, Hg
Helianthus annuus (Sonnenblume)
[20], [79],
As, Pb
[186]
Mn, Cr, Cd, Cu, Ni
Hippuris Vulgaris (Mare Tail = Tannenwedel)
[79]
Hydrilla verticillata
[202], [221]
Cr, Mn
Hydrocotyle Umbellata (Pennyworth)
[186]
Pb, Cu, Cd, Fe, Hg
Lemna Minor (Duckweed)
[186]
Pb, Cu, Cd, Fe, Hg
Miscanthus x Gigantus
[180]
Zn
Nicotiana tabacum, Transgenic Tobacco
[131], [167]
Cd, Ni
Nymphaea alba
[221]
Cr
Phragmites Communis (Schilfrohr)
[58]
Cu, Cd
[117]
Zn, Cd
[92]
Hg, As, Se
Pistia Stratiotes (Water lettuce = Wassersalat)
Polygonum hydropiperoidis (smart weed, Ampfer) [79], [45]
Cd, Pb
Scirpus Lacustris, (Flechtbinse)
[79]
Cu, Cr
Sinapis Alba (Senf)
[73]
Pt
Spirodela Polyrrhiza, (Duck Weed)
[203], [221]
Cd, Cr
Spirodela Punctata
Cd, Cr
Thlaspi Caerulescens (Senfpflanzenart)
[186]
Mn, Cr, Cd, Cu, Ni
Vetiveria poaceae (Vetiver)
[206]
As
Wedelia trilobata (Water Zinnia)
[79]
Cd
Tabelle 14:
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54
3.2.5 Schadstoffentfrachtung (insbesondere Schwermetallentfrachtung) und
Verwertungsmöglichkeiten des Vererdungsproduktes
Maßgebend für eine Verwertungsmöglichkeit des Vererdungsprodukt ist der
Schadstoffinhalt des Substrates. In der BRD ist eine landwirtschaftliche Verwertung
von Klärschlamm – vererdeter Klärschlamm ist nach heutiger Rechtssprechung
Klärschlamm,
auch
wenn
seine
Zusammensetzung
(Nährstoffgehalt)
einem
Mutterboden gleicht – durch die AbfklärV geregelt.
Grundsätzlich wird in den von PC geplanten und gebauten KSVE-Anlagen eine
Verwertung des KSVE-Endproduktes (Klärschlammerde) nicht in den landwirtschaftlichen Ernährungsanbau vorgesehen sondern im Kulturbau wie z.B. nach
folgendem Spektrum (Vgl. Anlage 12):
• Straßenbau
a)
Lärmschutzwälle
b)
Straßenrandstreifen
c)
Verkehrsinseln
d)
Böschungen der Straßenseitengräben, Bankette
• Garten- und Landschaftsbau
a)
Städtische Grünflächen und Parks
b)
Freiflächenprofilierung auf öffentlichem Grund
c)
Bodenausgleichsmaßnahmen in Bebauungsgebieten
d)
Friedhofspflege
e)
Bodenstrukturverbesserer
f)
Verfüllung von Tagebaurestlöchern, Kiesgruben, Baugruben, etc.
Als Einsatz- bzw. Absatzgebiet im vorliegenden Projektfall PKT, bzw. in den Tropen,
wären zusätzlich zu nennen:
a)
Gummibaumplantagen (in der Region Phuket im verstärktem Maße
vorhanden)
b)
Obstbaumplantagen
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55
c)
Sonnenblumen, Raps und Leinen zur Produktion von Biodiesel.
Wie bereits unter 3.2.3 erwähnt, spielt bei der Toxizität eines Bodens bzw. eines
Klärschlammes nicht nur der Gehalt sondern auch die Verfügbarkeit dieser
Schwermetalle (in Abhängigkeit u.a. vom pH-Wert) eine wichtige Rolle.
Schwermetall
Cadmium
Herkunft
Hitze- und Verfärbungsstabilisator in Kunst-
Schäden
Humantoxisch
stoffen, im afrikan. Phosphatdünger,
Freisetzung durch Müllverbrennungsanlagen
Zink
Kupfer
Nickel
Dachrinnen, Zinksalben, Zinkleimverbände
Ab 100 ppm auf tonarmen
(Krankenhaus), Wasserleitungen
Sandböden phytotoxisch
Oberflächenbehandlung von Metallen, Leiter-
Ab 100 ppm phytotoxisch,
plattenindustrie, Dachrinnen, Wasserleitungen
zootoxisch
Oberflächenbehandlung von Metallen,
Ab 50 ppm phytotoxisch
Fetthärtung
Blei
Alte Wasserleitungen, verbleites Benzin
Humantoxisch, zootoxisch
Chrom
Graphisches Gewerbe, Oberflächenbehandlung
Humantoxisch, phytotoxisch
von Metallen, Ledergerbung
Quecksilber
Zahnarztpraxen
Humantoxisch
ppm: parts per million entspricht 1 mg/kg
Tabelle 15:
Schwermetalle im Klärschlamm
Nach Haas, Hyronimus u. Wachsmann, 1995
In Deutschland bzw. Europa weisen die Schwermetalle Kupfer, Zink und Blei
(Rohrleitungen und Dächer) die höchsten Konzentrationen (im Vergleich zu den
Richtwerten) im Klärschlamm auf.
In Thailand sind es die Schwermetalle Cadmium (chinesische Batterien) und
Quecksilber (Antibiotika), die eine hohe Konzentration im Abwasser aufweisen.
Prack Consult GmbH
56
3.3
Empfehlungen zur Versuchsdurchführung (Phasen 2 und 3)
Bei der Wahl der Pflanze zum Einsatz in der Pilot-Klärschlammvererdungsanlage in
Phuket sollte neben dem Schilf auch der Rohrkolben (Typha latifolia bzw.
angustifolia, endemisch in Thailand) eingesetzt werden.
bekannt,
daß
sie
unter
thailändischen
Von dieser Pflanze ist
Klimabedingungen
wächst
(vgl.
Versuchsdurchführung am AIT, [84]). Das Schilfrohr (Phragmites Communis), mit
einer höheren Sauerstoffeintragsrate (ORR), und die Eigenschaft Kupfer, Cadmium
und Zink zu binden, wäre in zwei Beeten, alleine und in Mischbepflanzung mit dem
Rohrkolben
einzusetzen.
Hiermit
könnte
die
Verdunstungsrate
und
das
Konkurrenzverhalten beider Pflanzen, somit auch ihre Eignung des Schilfrohrs für die
KSVE unter tropischen Bedingungen beobachtet werden.
Zur Untersuchung der Schwermetallentfrachtung (Schwerpunkt auf Kupfer, Zink und
Blei) bieten sich zusätzlich zum Schilfrohr (Phragmites Communis), die Sonnenblume
(Helianthus annuus) und der indische Senf (Brassica Juncea) an.
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57
IV.
ENTWICKLUNG
EINES
WIRTSCHAFTLICHER
BETREIBERMODELLS
UNTER
PRIVAT-
BETEILIGUNG (EINBINDUNG EINES STRATEGISCHEN
INVESTORS) FÜR DIE PHASE 3
In Pkt. IV.1 werden zunächst die in Thailand und der Stadt PKT bereits vorhandenen
Ansätze für ein privates Betreibermodell dargestellt.
In Pkt. IV.2 werden als nächstes generell die in Europa z.Z. gängigen Betreibermodelle erläutert.
In Pkt. IV.3 wird auf der Basis der Erfahrungen unter Pkt. IV.1 und im Rahmen der in
Pkt.
IV.2
dargestellten
Modelle
ein
Modell
für
den
vorliegenden
Fall:
Betreibermodell für die KSVE in Phase 3 entwickelt. Dieses Modell enthält
folgende wichtige Elemente:
•
Einbindung eines externen strategischen Investors (zusammen mit PC) als „Know
How“ Träger auch für andere Wasserver- und Schmutzwasserentsorgungs Sparten,
die evtl. später „privatisiert“ werden (z.B. leakage control, KA Optimierung, etc.)
•
Einbindung der Stadt PKT als Garant für die „Gebührenzahlungen“. Die
Einbringung der Gebühren direkt vom Verbraucher ist erst dann möglich, wenn ein
Tarifsystem besteht und eine entsprechende Hebeeffizienz beim Bürger zu
verzeichnen ist. Dies ist derzeit in Thailand bzw. PKT nicht der Fall.
1.
Allgemeine Erfahrungen in Thailand und in Phuket resp. auf der KA PKT
1.1
Allgemeines
In Thailand sind die in Europa bzw. Deutschland bekannten und gängigen
privatwirtschaftlichen Organisationsmodelle, wie z.B. das Kooperations- oder
Konzessionsmodell noch nicht in die Praxis umgesetzt. Grundprinzip dieser Modelle
ist die Vollkostendeckung (d.h. Kapital- und Betriebskosten) durch entsprechende
Tarifsysteme bzw. Einnahmen daraus.
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58
Ein „Hinderungs-“ Grund dafür ist, daß entsprechende Tarifsysteme für Trinkwasseroder Abwassertarife zwar teilweise bestehen (z.B. in Bangkok), aber der
Gebühreneinzug nicht „funktioniert“ bzw. erfolgt. Die Kosten für Abwasser- oder
Trinkwasseranlagen werden daher auf indirektem Weg durch Steuerzuschüsse aus dem
entsprechenden kommunalem Haushalt an die Betriebe gedeckt, wie z.B. auch bei der
KA in PKT.
Das Konzessionsmodell existiert und funktioniert im Verkehrssektor für einige
Hochstraßen bereits in Bangkok, über das Mautsystem finanziert, gebaut, betrieben –
auch z.B. unter Beteiligung eines bekannten deutschen Baukonzerns.
Die ersten Versuche des Verursacherprinzips (d.h. Benutzergebühreneinzug) im
Abfallsektor ein- und durchzusetzen, werden ebenfalls z.Z. in Bangkok gemacht (vgl.
Anlage 13).
In unserem Fall der KA PKT werden die Betriebskosten der KA wie oben beschrieben
aus dem Stadthaushalt von PKT bezahlt.
1.2
Situation der KA PKT (Betriebsführungsmodell)
Allerdings gibt es in PKT bereits einen ersten Ansatz für eine privatwirtschaftliche
Betreiberlösung. Die KA und das zugehörige Abwassernetz werden – nach
vorangegangener Ausschreibung – von einem privaten thailändischen Consultant seit
2 Jahren erfolgreich betrieben. Der Consultant hat einen entsprechenden Zeitvertrag,
in dem er pro Jahr für genau beschriebene Leistungen die gesamte technische
Betriebsführung inkl. geringfügiger Reparaturen für die KA und das zugehörige
Abwassernetz durchführt. Dafür wird er monatlich pauschal von der Stadt PKT gegen
Vorlage eines Leistungsnachweises (Bericht) vergütet.
Grundidee der Stadt PKT, den Betrieb der vorhandenen modernen (4 Jahre alt) und im
weiteren Ausbau befindlichen KA und das zugehörige Netz privat betreiben zu lassen,
war nach Aussage des Bürgermeisters vor allem die Idee, mangelndes technisches
Know How beim eigenen KA Personal durch geschultes externes Personal zu
verstärken bei gleichzeitiger Kostendeckelung (Jahrespauschale).
Prack Consult GmbH
59
Die Betriebsführung durch den thailändischen Consultant erfolgt unter Einbindung des
betriebseigenen Personals der KA. Die KA machte einen sehr guten, gepflegten
Eindruck, alle Sollwerte wurden bzw. werden unterschritten (vgl. Kapitel III,
Tabelle 5, Seite 23).
2.
Organisations- bzw. Betreibermodelle
Als in Frage kommende Organisationsmodelle werden in dieser Machbarkeitsstudie
zunächst grundsätzlich
• das Kooperationsmodell,
• das Konzessionsmodell,
• das BOT15 Modell
kurz dargestellt. Eine ausführliche Darstellung inkl. Diskussion der Vor- und
Nachteile dieser 3 Organisationsmodelle ist der Anlage 14 zu entnehmen.
2.1
Kooperationsmodell
Im Kooperationsmodell (vgl. Anlage 14, Kapitel 2) gründet die Gemeinde / Stadt
zusammen mit einem Investor eine Kooperationsgesellschaft (= Eigentums-GmbH).
Diese Gesellschaft übernimmt die Entsorgungspflicht, plant, baut, und finanziert die
Anlagen.
Grundsätzlich kann diese Eigentums-GmbH die Betriebsführung übernehmen, bei
mehreren Einzellösungen (Eigentums-GmbH’s) ist es ökonomisch sinnvoll, diese
Aufgabe auszugliedern und zentral durch eine Betriebsführungs-GmbH durchführen
zu lassen.
2.2
Konzessionsmodell
Bei dem Konzessionsmodell bleibt die Gemeinde / Stadt Eigentümerin der Anlagen
und finanziert Neuinvestitionen (= Eigentums-GmbH)
Sie überträgt die Aufgabe (z.B. Abwasserentsorgung) einem Konzessionsnehmer
(= Betriebsführungs-GmbH).
Prack Consult GmbH
60
2.3
BOT-Modell
Bei dem BOT-Modell übernimmt der Investor alle Leistungen (Planung, Bau und
Betrieb) und finanziert alleine.
3.
Das Kooperationsmodell als Vorschlag eines Betreibermodelles für die KSVE
Phase 3 (unter Einbindung eines strategischen Investors)
Derzeit wird das Verfahren nach der Contracting Methode (Betriebsführungsmodell)
insbesondere in der BRD im ländlichen Raum immer beliebter, insbesondere bei
bereits vorhandenen Anlagen (damit Vermeidung schwieriger Anlagenrestwertbetrachtungen resp. deren Leasingkosten). PC hat damit eigene Projekterfahrungen.
Unser Ansatz wird es sein, auf der Basis der in PKT vorhandenen Erfahrungen und der
unter Pkt. 2 dargestellten Organisationsmodelle das Betriebskonzept zu entwickeln,
das es ermöglicht, die Investition und den Betrieb der KSVE in Phase 3 im
großtechnischen Maßstab zu finanzieren, zu planen, zu bauen und zu betreiben.
Dieses Betriebskonzept wird im einzelnen in Phase 2 auszuarbeiten sein und muß in
Phase 3 soweit durch zunehmende Erfahrungswerte verbessert werden, daß dieses
Betriebskonzept für andere Projekte in Thailand und benachbarte Länder (z.B.
Malaysia) dienen kann.
Nach unseren Erfahrungen in Thailand und internationalen Finanzierungsbedingungen
wird es wichtig sein, daß ein privater externer Betreiber sich auch finanziell beteiligt.
Wir bevorzugen in diesem Fall das Kooperationsmodell. Einerseits wird eine
Eigentums-GmbH, andererseits eine Betriebsführungs-GmbH (auch für weitere
Betriebsführungen anderer KSVE-Anlagen oder anderer Leistungen im SW/WVBereich) gegründet werden, wobei wiederum in der jeweiligen Eigentums-GmbH auf
jeden Fall die Kommune bzw. Stadt PKT mit 51 % beteiligt sein muß / kann und mit
49 % der externe Investor, vor allen Dingen als Betreiber mit seinem Know How.
Die 51 %-ige Beteiligung der Stadt PKT in der Eigentums-GmbH ist deswegen auch
wichtig, da nur über die Stadt sichergestellt werden kann, daß die entsprechenden
15
BOT: Build, Operate, Transfer
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61
Entgelte für die Betriebsführung, etc. gezahlt werden (und nicht wie sonst üblich per
Gebühreneinzug durch die Betriebsführungs-GmbH von den Einwohnern direkt
erfolgen kann).
Nach den vorangegangenen Betrachtungen wird als optimales Basismodell das
Kooperationsmodell ausgewählt. Zur Realisierung sind nachfolgende Aktivitäten
erforderlich, die im Detail während Phase 2 erarbeitet werden müssen.
3.1
Eigentums-GmbH (Investive Gesellschaft)
Es wird zunächst eine Eigentums-GmbH für die KSVE Anlage (Phase 3) jeweils mit
folgenden Gesellschaftern gegründet:
•
•
Gesellschafter:
51 %
Stadt PKT
49 %
strategischer Investor NN
Eigenmittel << 20 %
150.000,-- DM
(vorgesehene Investition:
1. Ausbaustufe:
ca. 680.000,- DM
2. Ausbaustufe
ca. 440.000,- DM
insgesamt:
ca. 1.120.000,- DM)
wobei die Stadt ihren Anteil von 51 % entweder in bar oder in Sachwerten (z.B.
Grundstück) oder gemischt einbringen kann.
Der Investor sichert seinen Anteil von 49 % durch Bareinzahlung auf ein
entsprechendes Konto oder durch eine Vertragserfüllungsbürgschaft bzw.
Bankgarantie ab (Forderungsabtretung).
3.2
Betriebsführungs-GmbH (operative Gesellschaft)
Zeitlich parallel zu Abschnitt IV 3.1 wird eine Betriebsführungs-GmbH gegründet:
•
•
Gesellschafter:
51 %
externer Investor NN
49 %
PC
Eigenkapital:
150.000,-- DM
Prack Consult GmbH
62
3.3
Verträge
Es sind folgende Verträge zu schließen:
•
Gesellschaftsverträge für Eigentums GmbH und Betriebsführungs GmbH
•
Entsorgungsvertrag
-
zwischen Stadt PKT und Eigentums-GmbH
(damit Absicherung der Gebührenzahlung durch die Stadt PKT.)
•
Betriebsführungsvertrag
-
•
zwischen Betriebsführungs-GmbH und Eigentums-GmbH
Pachtvertrag
-
zwischen Stadt PKT und Betriebsführungs-GmbH
Prack Consult GmbH
63
Aus Abb. 2 (Seite 63) sind die Rechtsbeziehungen bzw. Vertragsverhältnisse im
einzelnen zu ersehen.
Entsorgungsvertrag
Stadt PKT
51 %
Eigentums-GmbH
49 %
Bar bzw.
51 % PKT /
Bar / oder
49 % Investor
Bankgarantie
Anlagevermögen
Investor
BetriebsführungsPachtvertrag
vertrag
Betriebsführungs-GmbH
51 % Investor / 49 % PC
Betriebsführungsverträge
mit weiteren Gemeinden
Abb. 2:
Rechtsbeziehungen und Vertragsverhältnisse beim Kooperationsmodell
3.3.1 Entsorgungsvertrag
Der Entsorgungsvertrag mit der Eigentums-GmbH regelt Inhalt und Umfang der zu
übernehmenden Aufgaben, sie übernimmt dadurch die öffentliche Aufgabe der
Abwasserentsorgung, hier Schlammbehandlung und Entsorgung:
a)
Die Eigentums-GmbH ist Bauherr der KSVE Anlage Phase 3, sie vergibt die
Bauaufträge nach entsprechender Vorauswahl durch die BetriebsführungsGmbH, diese vergibt im Auftrage der Eigentums-GmbH.
Prack Consult GmbH
64
b)
Sie finanziert die Investitionen über einen von allen Gesellschaftern zu
bestätigenden Finanzierungsplan (dieser wird von der Betriebsführungs-GmbH
erarbeitet).
c)
Sie kontrolliert über den Betriebsführungsvertrag die ordnungsgemäße
Betriebsführung der Anlagen.
d)
Festlegung der Entgelte zur Deckung der Kapital- und Betriebskosten mit
folgenden Kostenarten:
•
Kapitalkosten
•
ggf. Pachtkosten für Altanlagevermögen
•
Betriebskosten (Personal- und Sachkosten), die der BetriebsführungsGmbH
entstehen.
Obliegt
der
auch
der
Gebühreneinzug, kommen diese Kosten dazu (vgl. auch Anlage 14, Abb. 2)
- entfällt in diesem Fall.
•
Abgaben und Steuern.
3.3.2 Betriebsführungsvertrag
Der Betriebsführungsvertrag regelt alle Fragen sowohl der technischen als auch der
kaufmännischen Betriebsführung. Im wesentlichen sind die in Anlage 14, Abb. 2 und
Pkt. 2.4 dargestellten Leistungen wie z. B.
•
Betriebsführung
•
Beratung, Planung und Bauvergabe im Namen der Eigentums-GmbH
•
Störungsüberwachung und Bereitschaftsdienst
•
Wartung
•
Labordienst und Qualitätssicherung
•
Klärschlammentsorgung/Verwertung
•
Reststoffverwertung und -entsorgung
•
Verbrauchsmittelbeschaffung und Ersatzteilvorhaltung
•
Stellung eines Gewässerschutzbeauftragter (in Thailand nicht erforderlich)
zu erbringen.
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65
Weitere Arbeitsfelder sind:
•
Wesentlichen
Raum
nimmt
auch
die flächendeckende Entsorgung von
Kleinkläranlagen und abflußlosen Gruben ein, evtl. über das vorgesehene
Entsorgungsgebiet hinaus.
•
Die ständige Zusammenarbeit mit den Ämtern der Stadt PKT nimmt breiten Raum
ein. Hier geht es vorwiegend um termingerechte Genehmigungen und die
Koordinierung der Baumaßnahmen.
•
Die Einbeziehung der betroffenen Bürger ist für die erfolgreiche Realisierung einer
Investitionsmaßnahme unerläßlich. Rechtzeitige Informationen sowohl über die
technischen Lösungen als auch über zu erwartende Beiträge und Gebühren
ersparen
Ärger
bei
der
Durchführung.
Insbesondere
sollte
hier
die
umweltfreundliche KSVE Methode mit ihren günstigen Kosten den Bürgern durch
entsprechende Presseinfos dargestellt werden.
•
Die Realisierung der Investitionspläne (d.h. Realisierung der KSVE Phase 3 im
Auftrag der Eigentums-GmbH) obliegt der Betriebsführungsgesellschaft im
Rahmen der bestätigten Vorgaben der genehmigten Finanzpläne.
•
Akquisition ähnlicher Aufgabengebiete (z.B. andere KSVE’s in Thailand, etc.)
3.3.3 Pachtvertrag, Gesellschaftsverträge
Neben dem Entsorgungsvertrag (Stadt PKT und Eigentums-GmbH) und dem
(Betriebsführungs-GmbH
und
Eigentums-GmbH)
ist
weiterhin ein Pachtvertrag zwischen der Stadt und der Betriebsführungs-GmbH und
die
Gesellschaftsverträge
zur
Gründung
der
Eigentums-GmbH
und
der
Betriebsführungs-GmbH zu schließen.
Der Pachtvertrag regelt u.a. die evtl. Nutzung des restlichen Anlagevermögens auf der
KA PKT mit der Eigentums-GmbH.
Die Gesellschaftsverträge regeln die Vertragsverhältnisse für die Eigentums-GmbH
und für die Betriebsführungs-GmbH.
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66
4.
Organisatorische Abwicklung von Phase 2
Phase 2 – Pilotversuch zur Übertragung und Anpassung des Klärschlammvererdungsverfahrens an thailändische Verhältnisse, als Vorlaufphase zu Phase 3 – wird wie folgt
organisiert:
Finanzierung:
1. PC beantragt eine Zuwendung beim BMBF, damit, mit der Eigenleistung von PC
und mit der Unterstützung von thailändischer Seite (Stadt PKT), finanzielle
Sicherung von Bau und Betrieb der KSVE Phase 2
2. Unterstützung durch KA PKT bzw. Stadt PKT
•
Sicherung der Schlammzuführung
•
Grundstück zur Verfügungsstellung
•
Labor zur Verfügungsstellung (außer Schwermetalluntersuchungen)
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67
V.
WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – FINANZIERUNGSKONZEPT FÜR
PHASE 2 + 3
1.
Wirtschaftlichkeitsanalyse
Die Wirtschaftlichkeitsanalyse stellt den Vergleich zwischen der derzeitigen
Kostensituation der Schlammbehandlung und -entsorgung auf der KA PKT und einer
evtl. zukünftigen KSVE (Phase 3) dar.
1.1
Ermittlung der Kapital- bzw. Investitionskosten
Die Kapitalkosten (= Investitionskosten) wurden auf Basis der in Thailand derzeitig
gültigen Einheitspreise (Quelle: Public Works Department, siehe auch Anlage 6)
ermittelt.
Für Schilfpflanzen lagen jedoch keine Preise vor, aus Kostensicherheitsgründen
wurden europäische Preise (Großabnehmer, ohne Pflanzung) angesetzt. Vorgesehen
ist, die Schilfpflanzen aus dem vorhandenen Bestand zu entnehmen und anzuzüchten,
wie im Forschungsprojekt am AIT verfahren worden ist (siehe Literaturrecherche,
Anlage 11, [84, 85]). Die Kosten der Anzüchtung (Personal usw.) werden in der
Größenordnung der europäischen Preise liegen.
1.1.1 Phase 2
Zur Durchführung der Phase 2, Versuch im Pilotmaßstab, ist vorgesehen, ca. ¼ der
Fläche der Area 2 (siehe Plan Nr. 3) in 5 KSVE-Beete zu unterteilen. Hiermit ergibt
sich eine mittlere Beetfläche von 550 m2 bzw. eine Gesamtbeetfläche von 2.752 m2.
Die Baukosten zur Errichtung der KSVE-Beete betragen ca. 240.000,- DM bzw. ca.
4,5 Mio. THB (inkl. Unvorhergesehenes) und sind im Detail der Anlage 15 zu
entnehmen.
1.1.2 Phase 3
Zum vorgesehenen Zeitpunkt der Inbetriebnahme der großtechnischen KSVE im Jahr
2003 (vgl. Anlage 5: Zeitplan) wird die Ausbaugröße der KA PKT 108.000 EW
betragen. Zur überschlägigen Bemessung der Beete, wurde die Annahme getroffen,
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68
daß sich die derzeitig anfallende Klärschlammenge (1 Modul = 2 Straßen)
verdreifachen wird (Endausbaustufe = 3 Module = 6 Straßen).
Die zur Vererdung der gesamten Schlammenge erforderliche Beetfläche beträgt
(Annahme Beschickung 40 kg TS/m2 x a, vgl. Pkt. 2.2.1.1) 3 ha. Vorgesehen ist ein
2-stufiger Ausbau der KSVE-Anlage, angepaßt an die tatsächlich anfallenden
Schlammengen bzw. Ausbauphasen der KA PKT.
In der ersten Stufe soll 2/3 der gesamten anfallenden Schlammenge vererdet werden.
1/3 der Schlammenge (derzeitiger Anfall) wird weiterhin maschinell unter Zugabe von
Polymeren entwässert und entsorgt. Zur Realisierung dieser ersten Stufe sind 2 ha
netto Beetfläche erforderlich. Hierzu wird die Fläche der Area 2 (vgl. Plan Nr. 3) in 4
Beete unterteilt.
In der zweiten Ausbaustufe wird der gesamte Klärschlamm in KSVE-Beeten
behandelt. Hierzu wird zusätzlich zur Fläche der Area 2, die der Area 3 als
Vererdungsfläche benutzt. Diese zweite Fläche wird in 3 Beete unterteilt. Ob diese 2.
Ausbaustufe realisiert wird, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab:
• Verdunstungsleistung des Schilfes / Rohrkolben unter tropischen Bedingungen
• Mineralisierungsleistung
des
Schilfes
/
Rohrkolben
bei
ganzjähriger
Vegetationsperiode
• tatsächlicher
Schlammanfall
auf
der
KA
PKT
nach
Anschluß
der
Gesamtbevölkerung.
• Entscheidung für eine KSVE Anlage anstelle weiteren Ausbaus der maschinellen
Entwässerung (Vgl. Anlage 5, Zeitplan)
Die erste Ausbaustufe (Fläche = Area 2) umfasst 4 KSVE-Beete mit einer nettoSohlfläche von insgesamt ca. 16.000 m². Die Baukosten werden auf ca. 680.000,- DM
bzw. 12,9 Mio. THB geschätzt (vgl. hierzu Anlage 16.1).
In der zweiten Ausbaustufe (Fläche = Area 3) werden 3 weitere Beete mit einer
Sohlfläche von ca. 12.000 m² errichtet. Für die 2. Stufe betragen die Baukosten ca.
440.000,- DM bzw. 8,4 mio. THB (Vgl. Anlage 16.2)
Prack Consult GmbH
69
In der Summe (Fläche = Area 2 + 3) soll die KSVE-Anlage 7 Beete mit einer nettoSohlfläche von insgesamt ca. 28.000 m² umfassen. Die Baukosten für die
Endausbaustufe (inkl. erste Ausbaustufe) werden auf ca. 1.120.000,- DM bzw.
21,2 Mio. THB geschätzt (vgl. hierzu Anlage 16.3).
1.2
Betriebskosten für Phase 3 – Großtechnischer Versuch
1.2.1 Personalkosten
Die Vererdung als Verfahrensschritt der Klärschlammbehandlung gehört in das Gebiet
der Abwassertechnik und kann vom Betriebspersonal der Kläranlage vollzogen
werden. Die Vererdung selbst läuft natürlich und ungesteuert ab und bedarf lediglich
ein bis zwei Kontrollgängen pro Woche über die gesamte Anlage. Dazu kommt die
Beschickung der Beete im Umlaufverfahren, die im ein- bis zweiwöchentlichen
Abstand chargenweise computergesteuert erfolgt. Der Personalbedarf für die
Beschickung der KSVE-Beete ist auf ein Mann-Monat geschätzt worden.
Nach abgeschlossener Vererdung bzw. Entfrachtung ist ein Beet zu räumen. Dafür
wird der vererdete Klärschlamm aufgenommen und abtransportiert. Zur Räumung der
Beete - im Schnitt alle 8 Jahre, d.h. ein Beet alle 2 Jahre in der ersten Ausbaustufe
bzw. 1 Beet pro Jahr in der zweiten Ausbaustufe – ist mit einem Arbeitsaufwand von
ca. 2 Mann-Monate pro ha Vererdungsfläche zu rechnen.
Die entsprechenden Jahreskosten (siehe Anlage 17) betragen:
- bis zum 6. Jahr (Behandlung von 2,2 t TS/d)
ca. 11.500,- DM/a
bzw. 216.000,- THB/a,
- ab dem 7. Jahr (Behandlung von 3,3 t TS/d)
ca. 12.500,- DM/a
bzw. 234.000,- THB/a.
1.2.2 Energiekosten
Der Vererdungsprozeß – Entwässerung und Mineralisierung des Klärschlammes in
den Schilfbeeten – beruht ausschließlich auf der Nutzung nachwachsender
Energienquellen. Die natürliche Evaporation von der Boden-/Schlammoberfläche wird
durch den Eigenwasserbedarf des Schilfes erhöht.
Prack Consult GmbH
70
Ein weiterer Anteil an der Entwässerung wird über die Schwerkraftentwässerung
(Filterwirkung des Pflanzsubstrats) und Ableitung durch die darunterliegende
Dränschicht erreicht. Die dort anfallenden Filter- und Trübwässer werden in die
Kläranlage zurückgepumpt. Die Entwässerungsleistung aus den beiden Pfaden
Verdunstung und Schwerkraftentwässerung wird dadurch verstärkt, daß die
Schilfpflanzen vom Wind bewegt werden und damit im Schlammkörper eine
Krählwirkung entfalten, die die Ableitung des Kapillar- und Porenhaftwassers im
Schlamm begünstigt.
Die Mineralisierung wird durch die Stoffumsetzungsprozesse im bepflanzten Boden
unterstützt.
Die Energiekosten (Pumpen des Schlammes zu den Vererdungsbeeten und
Rückpumpen des Dränagewassers in die Kläranlage) in der Endausbaustufe ermitteln
sich zu marginal ca. 170,- DM/a bzw. 3.200,- THB/a (siehe hierzu Anlage 17).
1.2.3 Hilfsstoffkosten
Das Klärschlammvererdungsverfahren bedarf im Gegensatz zum maschinellen
Entwässerungsverfahren keiner Hilfsstoffe wie z.B. Flockungsmittel, etc.. Die
Entwässerung verläuft, wie bereits in Kap. 1.2.2 erwähnt, durch die Einwirkung des
Schilfes.
1.2.4 Wartungs- und Instandhaltungskosten
Die
Wartungs-
und
Instandhaltungskosten
wurden
proportional
zu
den
Investitionskosten angesetzt. Gerechnet wurde mit jährlichen Wartungs- und
Instandhaltungskosten von 0,5 % der Kosten für den baulichen Teil und von 1 % für
den maschinellen Teil.
Hieraus errechnen sich die Jahreskosten für Wartung und Instandhaltung der
Klärschlammvererdungsanlage (siehe auch Anlage 17) zu ca. 5.200,- DM/a bzw.
98.000,- THB/a.
Prack Consult GmbH
71
1.2.5 Entsorgungskosten
Als Entsorgungsweg für den maschinell entwässerten Klärschlamm der KA PKT wird
z.Z. entweder die Deponierung (Alternative a) oder die Verbrennung (Alternative b)
genutzt.
Dagegen stehen dem in einer KSVE anfallenden Schlamm durch seine
mutterbodenähnlichen Eigenschaften verschiedene Verwertungswege offen, z.B. in
der Landwirtschaft, im Kulturbau, in Parkanlagen oder im Landschaftsbau (vgl. auch
Anlage 12). Aufgrund der lokalen Situation in Thailand (Mutterbodenmangel), wird
davon ausgegangen, daß eine zumindest kostenneutrale Verwertung des Produktes
„Klärschlammerde“, z.B. in städtischen Grün- und Parkanlagen, durchführbar ist. Eine
Vermarktung, z.B. in naheliegenden Gummibaumplantagen wäre ein weitere
Möglichkeit.
1.2.6 Kläranlagenrückbelastungskosten
Durch Rückführung des Dränagewassers der KSVE in die KA entstehen für die KA
Rückbelastungen. Die Literaturrecherche (siehe Seite 35 ff.) belegt, daß die
Rückbelastung der KA durch Dränagewasser aus der KSVE im Vergleich zur
Rückbelastung durch das Filtratwasser einer maschinellen Schlammentwässerung um
ein vielfaches geringer ist. Dies entspricht auch den Erfahrungen in der BRD.
In der Betriebsphase (Endausbaustufe der Klärschlammvererdungsanlage) ist mit
Betriebskosten in Höhe von insgesamt ca. 18.700,- DM/a bzw. 356.000,- THB/a zu
rechnen (vgl. Anlage 17).
Prack Consult GmbH
72
1.3
Betriebs- bzw. Projektkosten der Phase 2 (Pilotphase)
1.3.1
Investitionskosten
Die Kosten der Errichtung einer Pilot-KSVE-Anlage in Phuket sind auf 240.000,- DM
geschätzt worden (Vgl. 1.1.1 und Anlage 15). Für zusätzliche Investitionen, bedingt
durch die Versuchsdurchführung (Laboreinrichtung, Probennahmematerial, vgl.
Anlage 21) wurden 7.500,- DM angesetzt.
1.3.2 Personalkosten
In der Phase 2 (Pilotphase) wird der thailändische Personalbedarf zur Vor-OrtBetreuung der KSVE-Anlage aufgrund der Versuchsdurchführung auf 24 MannMonate (2 Jahre Projektdauer) geschätzt. Vorgesehen ist der Einsatz eines Ingenieurs
(Abwasser- oder Umwelttechnik), der sowohl den Betrieb (Beschickung der Beete) als
auch die Probennahme und Analytik übernimmt. Die Kosten für zwei Jahre werden
auf 1.200.000,- THB bzw. ca. 63.000,- DM geschätzt (Vgl. Anlage 21).
Zusätzliche Kosten (deutsches Personal) ergeben sich für die Planung und Betreuung
der Pilotanlage in der Versuchsphase, die auf 545.000,- DM (inkl. Reisen) geschätzt
werden.
1.3.3 Betriebskosten
Zu
den
Betriebskosten
der
Phase
2
(Pilotphase)
des
Forschungs-
und
Entwicklungsprojektes zählen die Pacht des Grundstückes (2% des Kaufpreises pro
Jahr), die Energiekosten (Pumpkosten zur Beschickung der KSVE-Beete und zur
Rückführung des Drainagewassers), die Kosten für Büro- und Labornutzung,
Telekommunikation und Wasser, Verbrauchsmaterial usw.
Hinzuzurechnen sind Kosten für die Schwermetallanalytik (auf der KA nicht
möglich).
Geschätzt werden die Betriebskosten für die Projektdauer auf insgesamt ca. 178.000,DM bzw. 3.376.000,- THB (Vgl. Anlage 21)
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73
1.3.4
Schulungskosten
Es
ist
geplant,
während der Pilotphase eine Schulung für thailändische
Kläranlagenbetreiber auf der KA PKT durchzuführen. Ziel ist es, Betreiber
vorhandener und geplanter KA’s auf die wirtschaftlichen und umwelttechnischen
Vorteile der Klärschlammvererdung aufmerksam zu machen, um die KSVE in
Thailand zu verbreiten.
Die Kosten dieser Schulungsmaßnahme werden auf ca. 100.000,- DM geschätzt (Vgl.
Anlage 21).
Die Projektkosten für die Phase 2 (Pilotphase) über einen Zeitraum von 2 Jahren
betragen ca. 1,25 Mio. DM (inkl. 10 % unvorhergesehenes, vgl. Anlage 21).
1.4
Jetzige Betriebskosten der KA PKT für die Schlammbehandlung und
-entsorgung
Auf Basis der Angaben der KA PKT zu den Betriebskosten, wurden folgende
spezifische Kosten ermittelt (Siehe Tabelle 8, Seite 26):
Energiekosten:
Hilfsstoffkosten:
23,29 THB/t TS
bzw.
1,23 DM/t TS
454,79 THB/t TS
bzw.
23,94 DM/t TS
Der Personaleinsatz zum Betrieb der Entwässerungsanlage ist, nach Rücksprache mit
dem Manager der Kläranlage, auf 1 Mann-Monat pro Monat gesetzt worden.
Die Entsorgungskosten der KA PKT werden derzeitig nicht erfasst: die Entsorgung
erfolgt entweder über die benachbarte MVA, in städtischer Hand, oder über die
Deponie, ebenfalls in städtischer Hand.
Prack Consult GmbH
74
In Anlage 17 sind daher anhand deutscher Richtwerte und thailändischer
Einheitspreise im Analogieverfahren die Entsorgungskosten für Klärschlamm (20 %
TS) ermittelt worden.
1.5
Deponierung:
600,00 THB/m³
bzw. 31,60 DM/m³
Verbrennung:
1.097,84 THB/m³
bzw. 57,78 DM/m³
Kostenvergleich für Phase 3 – Dynamische Gestehungskosten /
Kostenbarwert-Methode
1.5.1 Allgemeines
Am Beispiel Phuket wird hier der ökonomische Vorteil der KSVE gegenüber der
maschinellen Entwässerung und anschließender Entsorgung (jetziger Zustand)
untersucht und dargestellt.
Kostenvergleichsrechnungen auf der Basis der dynamischen Gestehungskosten (nach
der
Barwert-Methode)
eignen
sich
zur
wirtschaftlichen
Bewertung
und
Entscheidungsfindung bei der Wahl von verschiedenen Projektalternativen. Der
Kostenvergleich (jetzige Schlammbehandlung und Entsorgung gegenüber der von PC
vorgeschlagenen KSVE) aus Kapital- und Betriebskosten für Phase 3 erfolgte
entsprechend der Empfehlungen der LAWA [5] über einen Betrachtungszeitraum von
25 Jahren, wobei die Ausbauphasen der KSVE berücksichtigt worden sind.
1.5.2 Darstellung der Alternativen der Schlammbehandlung und -entsorgung für Phuket
a) Derzeitiger Stand (Vgl. Anlage 18.1):
Zum Zeitpunkt der Untersuchung (2000/2001) waren ca. 24.000 Einwohner bzw.
36.000 EW an die KA PKT angeschlossen. Der anfallende Schlamm (1,1 t TS pro
Tag, ca. 48 m³/d Schlamm mit 2,3 % TS) wird unter Zugabe von Flockungsmitteln
(Polymere) maschinell entwässert. Der entwässerte Schlamm (5,5 m³/d, 20 % TS)
wird entweder verbrannt oder deponiert.
Die auf der KA vorhandene Presse (A) wurde 1996 zeitgleich mit der
Abwasserbehandlung in Betrieb genommen. Es ist von einer durchschnittlichen
Nutzungsdauer von 10-14 Jahren (Vgl. [5]) auszugehen, d.h. die Presse ist
spätestens 2010 zu ersetzen (Vgl. Anlage 18.2).
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75
b) Alternative 1.a und 1.b: Maschinelle Entwässerung und Deponierung (1.a)
Maschinelle Entwässerung und Verbrennung (1.b)
(Vgl. Anlage 18.3.a und 18.3.b)
Im Jahr 2003, mit Errichtung der zweiten und dritten Ausbauphase der KA PKT
und Anschluß von insgesamt 72.000 Einwohner bzw. 108.000 EW (zusätzliche
2,2 t TS/d bzw. 96 m³/d Schlamm, 2,3 % TS), wird eine weitere baugleiche Presse
(B) in Betrieb genommen werden, da die vorhandenen Presse (A) Reserven
aufweist, die für den ab 2003 anfallenden Schlamm (insgesamt 3,3 t TS/d,
144 m³/d, 2,3 % TS) nicht ausreichen. Der auf 20 % TS entwässerte Schlamm
(16,5 m³/d) wird in der benachbarten MVA verbrannt oder deponiert.
Im Jahr 2010 wird die 1996 in Betrieb genommene Siebbandpresse (A) durch eine
neue baugleiche Presse ersetzt, 2017 die Presse (B) aus dem Jahr 2003 ersetzt
(siehe Anlage 18.2, Zeitplan Investitionen und Reinvestitionen)
Der entwässerte Schlamm wird entweder deponiert (Alternative 1.a) oder in der
benachbarten MVA verbrannt (Alternative 1.b).
c) Alternative 2: KSVE und Verwertung (Vgl. Anlage 18.4)
Im Jahr 2003, nach Anschluß von insgesamt 108.000 Einwohner an die KA PKT
(siehe Punkt b)) wird statt einer weiteren zu installierenden Presse, eine KSVE zur
Schlammentwässerung gewählt (1. Ausbaustufe). Der Schlamm der neu
angeschlossenen Einwohner (2,2 t TS/d bzw. 96 m³/d Schlamm mit 2,3 % TS, von
48.000 Einwohner oder 72.000 EW) wird in der KSVE entwässert, die
Siebbandpresse behandelt weiter den Schlamm von 24.000 Einwohner bzw.
36.000 EW (1,1 t TS/d bzw. 48 m³/d). Der maschinell entwässerte Schlamm
(5,5 m³/d, 20 % TS) wird verbrannt oder deponiert. Der in der KSVE entwässerte
und vererdete Schlamm wird kostenneutral, z.B. in Gummibaumplantagen (Vlg.
Anlage 12) verwertet. Aufgrund der Verfahrensweise der KSVE wird erst im Jahr
2010 Erde aus der KSVE zur Verwertung anfallen.
Im Jahr 2010 wird die 1996 in Betrieb genommene maschinelle Entwässerung
(Presse A) durch die 2. Ausbaustufe der KSVE ersetzt. Von diesem Zeitpunkt an
wird der gesamte auf der KA PKT anfallende Schlamm (3,3 t TS/d, 144 m³/d mit
2,3 % TS) über die KSVE behandelt und anschließend kostenneutral verwertet
(Vgl. Anlage 12).
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76
Die Nutzungsdauer der Pumpen zur Beschickung der Beete und zur Rückführung
des Dränagewassers in die KA PKT beträgt (Vgl. [5], LAWA) 20 Jahre.
Dementsprechend wird im Jahr 2023 der maschinelle Teil der KSVE (Pumpen)
ersetzt.
1.5.3 Kostengruppen und Kosten
Bei beiden Alternativen sind die Investitionskosten der 1996 in Betrieb genommenen
Presse (A) und die entsprechenden Betriebs- und Entsorgungskosten für die
Behandlung von 1,1 t TS/d bzw. 48 m³/d Schlamm mit 2,3 % TS bis zum Zeitpunkt
der Reinvestition im Jahr 2010 nicht angesetzt worden, da in beiden Fällen der
Schlamm der derzeitig angeschlossenen Bevölkerung (ca. 36.000 Einwohner)
weiterhin maschinell entwässert wird.
Investitions-, Reinvestitions-, Betriebs- und Entsorgungskosten sind der Anlage 17
bzw. 18.1 zu entnehmen.
•
Alternative 1: Maschinelle Entwässerung und Entsorgung
- Investition:
2003: 1 Presse (B)
2,319 mio. THB ca. 122.000,- DM
- Reinvestition:
in den Jahren 2010, 2017, 2024,..(Vgl. 18.2)
je 1 Presse à 2,319 mio. THB
- Betriebskosten:
ca. 122.000,- DM
Behandlung von 2,2 t TS/d bis 2009:
0,862 mio. THB/a
ca. 45.500,- DM/a
Behandlung von 3,3 t TS/d ab 2010:
1,054 mio. THB/a
- Entsorgungskosten:
ca. 55.500,- DM/a
a) Deponierung
für 2,2 t TS/d bzw. 11 m³/d Schlamm(20% TS) bis 2009:
2,471 mio. THB/a
ca. 130.000,- DM/a
für 3,3 t TS/d bzw. 16,5 m³/d Schlamm(20%TS)ab 2010:
3,706 mio. THB/a
ca. 195.000,- DM/a
b) Verbrennung in der benachbarten MVA
für 2,2 t TS/d bzw. 11 m³/d Schlamm(20% TS) bis 2009:
4,521 mio. THB/a
ca. 238.000,- DM/a
für 3,3 t TS/d bzw. 16,5 m³/d Schlamm(20%TS)ab 2010:
6,781 mio. THB/a
ca. 357.000,- DM/a
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77
•
Alternative 2: KSVE und Verwertung
- Investition:
(Vgl. Anlage 16.1 und 16.2)
Im Jahr 2003 (Behandlung von 2,2 t TS/d bzw. 96 m³/d)
Bauliche Anlagen:
10,848 mio. THB
oder
Maschin. Anlagen:
ca. 570.950,- DM
2,039 mio. THB
oder
ca. 110.000,- DM
Im Jahr 2010 (Behandlung von zusätzlich 1,1 t TS/d)
Bauliche Anlagen:
8,026 mio. THB
oder
Maschin. Anlagen:
ca. 422.500,- DM
0,330 mio. THB
oder
- Reinvestition:
Maschinelle Anlagen im Jahr 2023:
2,039 mio. THB
- Betriebskosten:
ca. 17.500,- DM
oder
ca. 110.000,- DM
Behandlung von 2,2 t TS/d bis 2009:
0,316 mio. THB/a
oder
ca. 16.700,- DM/a
Behandlung von 3,3 t TS/d ab 2010:
0,356 mio. THB/a
- Entsorgungskosten:
oder
ca. 18.700,- DM/a
keine
1.5.4 Ergebnisse
Als Bezugsgröße zur Ermittlung der dynamischen Gestehungskosten wurde die zu
behandelnde Schlammmenge – in t TS pro Tag bzw. in m³/d Schlamm im Zulauf
(2,3 % TS) – herangezogen.
Auf Basis des derzeitigen Schlammanfalls ist der bei Anschluß weiterer Stadtgebiete
zu erwartende Schlammanfall ermittelt worden (Vgl. auch III, 2.2.1.1).
Bis zum Jahr 2009 werden 2,2 t TS/d (96 m³/d) betrachtet (die restlichen 1,1 t TS
werden in der vorhandenen Presse entwässert und entsorgt), ab 2010 wird der gesamte
anfallende Schlamm (3,3 t TS/d bzw. 144 m³/d) angesetzt.
Als Diskontierungsfaktor wurde entsprechend der LAWA [5] 5 % angesetzt.
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78
Auf Basis der oben genannten Annahmen ergaben sich folgende dynamische
Gestehungskosten für die Schlammbehandlung und -entsorgung:
• Alternative 1.a
(Siehe Anlage 18.3.a)
maschinellen Klärschlammentwässerung und Deponierung
• Alternative 1.b
(Siehe Anlage 18.3.b)
maschinellen Klärschlammentwässerung und Verbrennung
• Alternative 2
(Siehe Anlage 18.4)
KSVE und Verwertung
Dynamische Gestehungskosten
Alternative:
THB/t TS
THB/m³
DM/ t TS
Schlamm im Zulauf
DM/m³
Schlamm im Zulauf
Alternative 1.a
4.508,60
103,70
237,29
5,46
Alternative 1.b
7.061,64
162,42
371,66
8,55
Alternative 2
1.307,82
30,08
68,83
1,58
Tabelle 16:
Durch Einsatz einer KSVE-Anlage zur Behandlung des Überschussschlammes
können die Schlammbehandlungs- und -entsorgungskosten im Vergleich zu den
Kosten der maschinellen Entwässerung und Entsorgung durch Verbrennung, um ca.
80 % reduziert werden, im Vergleich zur maschinellen Entwässerung und
Entsorgung durch Deponierung um ca. 70 % reduziert werden.
1.5.5 Kostenvergleichsrechnung nach der Barwert-Methode
Parallel zur Betrachtung der KA PKT, bei der bereits Investitionen für die
Schlammbehandlung getätigt worden sind (Siebbandpresse im Jahr 1996), wurde für
eine fiktive KA der gleichen Größenklasse, eine Kostenvergleichsrechnung nach der
Barwert-Methode zum Vergleich der Alternativen KSVE + landwirtschaftliche
Verwertung und maschinelle Entwässerung + Deponierung durchgeführt (Vgl. Anlage
20).
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79
Der ermittelte Kostenbarwert für die KSVE über einen Betrachtungszeitraum von 25
Jahren beträgt 23,298 Mio. THB (bzw. 1,226 Mio. DM), für eine maschinelle
Entwässerung und Deponierung beträgt der Kostenbarwert 118,330 Mio. THB (bzw.
4,509 Mio. DM).
Für eine zu errichtende Schlammbehandlung und -entsorgung weist die KSVE
Kostenvorteile von ca. 75 % gegenüber der maschinellen Entwässerung auf.
Die Kostenvergleichsberechnung zeigt, daß die KSVE auch unter vorsichtigen
Annahmen (siehe unten) Kostenvorteile gegenüber der maschinellen Entwässerung
und Entsorgung (Deponie oder MVA) aufweist.
Mögliche weitere Kostenvorteile sind durch folgendes zu erwarten:
•
Entwässerungs- und Vererdungsleistung:
Die Bemessung der erforderlichen Fläche zur Vererdung basiert vorläufig auf
europäischen Klimadaten. Es ist davon auszugehen, daß die Entwässerungsleistung
des Schilfes (2.000 mm/a bei einer mittleren Temperatur von 10°C und einer
Wachstumsperiode von ca. 6 Monaten) bei höheren Temperaturen (im Mittel um
28°C, vgl. Anlage 10) und einer ganzjährigen Wachstumsperiode. Unter
Berücksichtigung des erhöhten Niederschlages (2.500 mm/a statt 800 mm/a) wäre
eine Reduzierung der erforderlichen Fläche um ca. 1/3 realistisch (Bestätigung in
der Pilotphase), wodurch die zweite Ausbaustufe der KSVE im Jahr 2010
(Erweiterung der Fläche zur Vererdung) nicht mehr erforderlich wäre. Hierdurch
würden sich die Gesamtinvestitionskosten um ca. 300.000,- DM (bei einer
Gesamtinvestitionssumme von 1.120.000,- DM) reduzieren. Dementsprechend
würden sich die Kapitalkosten um 25 % verringern.
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80
•
Zu entsorgenden Mengen:
Unter der Annahme, daß der vererdete Schlamm nicht kostenneutral z.B. in
Gummibaumplantagen verwendet werden kann, was aufgrund der Expansion
dieses Wirtschaftszweiges und des steigenden Bedarf an Mutterboden eher
unwahrscheinlich ist, sondern in der MVA mitverbrannt wird, ist bei der
Kostenermittlung die Tatsache nicht berücksichtigt worden, daß der anfallende
Schlamm statt 80 % Wasser nur noch 50 % Wasser enthält, das nicht mitverdampft
(Energie) werden muß.
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81
2.
Erarbeitung eines Finanzierungskonzeptes für die Phase 3 des Projektes inklusive
einer Cash-Flow-Analyse
2.1
Cash-Flow Analyse
2.1.1
Aktuelle lokale Situation
In PKT werden derzeitig die Abwasserbehandlungskosten aus dem allgemeinen Etat
der Stadt bezahlt (Steuern). Ziel ist es langfristig, eine verbraucherorientierte
Abwassergebühr einzuführen.
Die Abwasserbehandlung selbst ist an einen Consultant übergeben worden, der für die
Einhaltung vorgegebener Qualitätsmerkmale des Abwassers und des Klärschlamms
eine pauschale Summe pro Jahr erhält.
Die Aufgabe der Schlammentsorgung obliegt der Stadt PKT, die Kosten werden über
Steuern gedeckt (Verbrennung) oder nicht berücksichtigt (Deponierung).
Somit liegen sowohl die Einnahmen (Steuern, zukünftig Gebühr) als auch die
Ausgaben der Klärschlammbehandlung (Consultant) und der Entsorgung bei der Stadt.
Es ist deshalb für die Cash-Flow Analyse angenommen worden, daß der Betreiber der
KSVE, die Leistung „Klärschlammentwässerung und Entsorgung/Verwertung“ von
der Stadt in Auftrag bekommt. Die Stadt zahlt für diese Leistung einen Preis pro t TS
bzw. pro m³ Schlamm im Zulauf (unter der Annahme eines TS-Gehaltes von 2,3 %)
der unter dem aktuellen errechneten Preis liegen wird, damit ergibt sich für die Stadt
ein jährlicher Kostenvorteil gegenüber der jetzigen Situation.
Die Wirtschaftlichkeitsprüfung (dynamische Gestehungskosten, siehe V.1) hat gezeigt,
daß Behandlung- und Entsorgungskosten einer KSVE im Vergleich zur derzeitig
durchgeführten maschinellen Entwässerung und Verbrennung oder Deponierung eine
wesentliche Kostenentlastung für die Stadt PKT mit sich bringen wird.
2.1.2 Ermittlung der derzeitigen Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung
Anlage 19.1 stellt die Berechnung der Kosten der Schlammbehandlung und
-entsorgung auf der KA PKT dar. Zur Ermittlung dieser Kosten wurde die
Prack Consult GmbH
82
Endausbaustufe der KA PKT betrachtet, eine Vollauslastung der KA und entweder
eine Deponierung oder eine Verbrennung des entwässerten Schlammes angenommen.
Dementsprechend ergeben sich folgende Jahreskosten der Behandlung und
Entsorgung:
- Bei Deponierung:
5.733.300 THB/a
ca. 301.750,- DM/a
- Bei Verbrennung:
8.808.430 THB/a
ca. 463.600,- DM/a
Unter der Annahme eines Schlammanfalles von 1.204,5 t TS/a, d.h. 52.370 m³/a
Schlamm mit 2,3 % TS, ergeben sich folgende spezifische Einheitspreise der
Schlammbehandlung und -entsorgung:
- Bei Deponierung:
109,48 THB/m³ Schlamm im Zulauf
bzw.
- Bei Verbrennung:
5,76 DM/m³
168,20 THB/m³ Schlamm im Zulauf
bzw.
8,85 DM/m³
2.1.3 Festlegung des Entgeltes für die KSVE
Ziel ist es, das Entgelt so zu bemessen, daß für die Stadt PKT ein Kostenvorteil
gegenüber der derzeitigen Kosten entsteht, gleichzeitig aber die gesamten Kosten der
Behandlung und Entsorgung des Schlammes (inkl. Risiken und Gewinne) in der
KSVE-Anlage gedeckt sind.
Es wurden zwei Alternativen betrachtet:
Alternative 1:
Einnahmen = 90 % der derzeitigen Kosten, d.h. Kostenreduzierung der
Schlammbehandlung und -entsorgung um 10 %, für die Stadt PKT:
Ausgaben von 5,149 mio. THB/a statt 5,733 mio. THB/a
bzw.
271.000,- DM/a statt
301.750,- DM/a
Prack Consult GmbH
83
Alternative 2:
Einnahmen = 80 % der derzeitigen Kosten, d.h. Kostenreduzierung der
Schlammbehandlung und -entsorgung um 20 %, für die Stadt PKT:
Ausgaben von 4,577 mio. THB/a statt 5,733 mio. THB/a
bzw.
240.900,- DM/a statt
301.750,- DM/a
2.1.4 Cash-Flow Analyse
Bei der Cash-Flow Analyse wurden für die Finanzierung Bankkredite mit einer
Laufzeit von 20 Jahren und einem Zins von 5 bzw. 6 % angenommen.
Als Einnahmen des Betreibers (Endausbauphase) für die Behandlung und Entsorgung
des Schlammes sind 5,149 (= 90 % der derzeitigen Kosten, 10 % Kostenreduzierung
für die Stadt PKT) bzw. 4,577 (= 80 % der derzeitigen Kosten, 20 %
Kostenreduzierung für die Stadt PKT) mio. THB/a angesetzt worden. Aus diesen
Einnahmen soll der Betreiber seine Kosten, Risiken und Gewinne decken.
Zur Durchführung der Cash-Flow-Analyse sind zwei Szenarios entwickelt worden:
Szenario a:
Optimistisches Szenario
Zinssatz:
5%
Kostenreduzierung: 10 %
Szenario b:
Pessimistisches Szenario
Zinssatz:
6%
Kostenreduzierung: 20 %
Die Tabellen und Diagramme 19.a und 19.b zeigen für die 2 untersuchten Fälle die
Ergebnisse der Cash-Flow Analyse: eine Kostendeckung ist in jedem Fall gegeben.
Auf 25 Jahre gesehen übersteigen die Einnahmen die Ausgaben um 62 bis
78 Mio. THB (3,262 bis 4,131 mio. DM), d.h. der Rohertrag zur Abdeckung von
Risiken und Gewinn würde im Schnitt 130.000,- bis 165.000,- DM pro Jahr
betragen.
Prack Consult GmbH
84
VI.
WEITERES VORGEHEN
1.
Phase 2
1.1
Zeitplan
Nach Abschluß der Phase 1 (Voruntersuchung) der Forschungs- und Entwicklungsprojektes (Übertragung und Anpassung des Klärschlammvererdungsverfahrens an
thailändische Verhältnisse soll gemäß Zeitplan (Anlage 5), im August 2001 der Antrag
zur Durchführung der Phase 2 (Versuch im Pilotmaßstab auf der KA PKT) gestellt
werden. Für die Phase 2 ist ein Zeitraum von 24 Monate angesetzt worden.
Geplant ist bereits vor Eingang des Zuwendungsbescheides mit der Vorplanung und
der Entwurfs- und Genehmigungsplanung zu beginnen, so daß noch vor Einsetzen der
Regenzeit, d.h. bis Ende April 2002 der Bau der Pilotanlage (2 Monate) abgeschlossen
werden kann und die Versuchsphase begonnen werden kann. Eine Verschiebung der
Vorplanung nach Eingang des Zuwendungsbescheides würde das Projekt um 1 ganzes
Jahr verlängern. Hiermit wäre auch die Phase 3 (Großtechnischer Versuch) gefährdet,
da die Entscheidung für eine maschinelle Entwässerung oder für eine KSVE für die
Module 2 und 3 der Kläranlage im Jahr 2003 getroffen werden soll. Zu diesem
Zeitpunkt müssen zumindest Teilergebnisse der Pilotphase vorliegen, die für den
Einsatz einer KSVE (Phase 3) sprechen.
Nach Eingang des Zuwendungsbescheides im Februar 2002 soll umgehend mit dem
Bau, im wesentlichen Erdbau (nur in der Trockenzeit möglich), der KSVE-Beete
begonnen werden, um im April 2002 mit der 22-monatigen Versuchsdurchführung zu
beginnen.
Nach einer zweimonatigen Einfahrphase und einer 17-monatigen Beschickungsphase
(inklusive zwei Regenzeiten) der KSVE-Beete, werden die Beete zur Vererdung für
drei
Monate
brachgelegt.
Schwermetallentfernung
aus
Parallel
dem
zur Brache werden die Versuche zur
Schlamm
mittels
metallophiler
Pflanzen
durchgeführt.
Prack Consult GmbH
85
Ein Ziel der Phase 2 ist es, die Bemessungsparameter (hydraulische und stoffliche
Belastung)
der
KSVE
unter
tropischen
Klimabedingungen
festzulegen.
Untersucht werden soll, welche Pflanze (Schilfrohr, phragmites australis oder
Rohrkolben, typha latifolia) für eine Vererdung unter tropischen Klimabedingungen
besser
geeignet
ist
(vgl.
auch
Literaturrecherche,
3.3,
Empfehlungen
zur
Versuchsdurchführung). Ein weiteres Ziel der Phase 2 ist, festzustellen inwiefern und
unter welchen Bedingungen eine Vererdung von Fäkalschlamm und Fäkalschlamm /
Klärschlamm-Gemische möglich ist.
Weiterhin soll während der Versuchsdurchführung auf der KA PKT ein Schulungsprogramm zum Thema KSVE bzw. Schlammmanagement durchgeführt werden, bei
dem Kläranlagenpersonal aus Thailand und umliegenden Ländern (Malaysia,
Kambodscha, Vietnam,...) auf die Möglichkeiten von Kosteneinsparungen und
Verbesserung der Umweltsituation durch KSVE aufmerksam gemacht werden sollen.
Zusätzlich soll das Potential metallophiler Pflanzen zur Entfrachtung von vererdetem
Klärschlamm
unter
tropischen
Bedingungen
untersucht
werden.
Es
sollen
insbesondere das Verhalten der Schwermetalle Cadmium (in Thailand relevant:
chinesische Batterien), Kupfer, Zink und Blei (auch in Europa relevant) untersucht
werden.
Prack Consult GmbH
86
2.
Phase 3
Die Phase 3 – großtechnischer Versuch – soll über einen Zeitraum von 5 Jahren
durchgeführt werden. Mit dem großtechnischen Versuch sollte parallel zur Phase 2
begonnen werden. Hiermit könnte die 1 Ausbaustufe der KSVE die geplante
Investition der Stadt PKT für eine maschinelle Entwässerung ersetzen.
Auf Basis der in der Phase 2 gewonnenen Erkenntnisse soll eine großtechnische
KSVE zur Behandlung des Klärschlamms von 2 Module der Kläranlage Phuket
(48.000 Einwohner bzw. 72.000 EW) errichtet werden. Der Betrieb der KSVE in der
Beschickungsphase sowie in der Brach-, Räumungsphase und Wiederinbetriebnahme
soll begleitet und – entsprechend den lokalen Bedingungen – optimiert werden.
Prack Consult GmbH (hp/hr)
Heide, im Mai 2001
Beratender Ingenieur
(projekte/ksve/Bericht)
Prack Consult GmbH
a
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
1
I.
2
1.
2.
3.
ALLGEMEINES
Veranlassung und Ziele des gesamten Forschungsvorhabens
1.1
Veranlassung
1.2
Ziele des gesamten Forschungsvorhabens
1.2.1
Entwicklungsziel 1: Transfer einer KSVE-Anlage aus Europa auf einen tropischen Standort
1.2.2
Forschungsziel 1: Substrate der KSVE
1.2.3
Forschungsziel 2: Schwermetallentfrachtung
1.2.4
Entwicklungsziel 2: Rückübertragung der Erfahrungen
Ziele und Aufgaben der Projektphase 1
Zusammenfassendes Ergebnis der Projektphase 1 (deutsch + englisch)
3.1
Zusammenfassung
3.2
Resume
2
2
3
3
3
4
4
4
6
6
6
4.
Phasen 2 und 3
7
II.
PROJEKTVORBEREITUNG
9
1.
Abstimmung mit dem Projektträger in Deutschland
9
2.
Kontaktaufbau mit potentiell geeigneten Gemeinden / KA’s in Thailand
9
3.
Terminplanung
10
4.
Vorbereitung der Vor-Ort-Einsätze
11
III. TECHNISCHE LEISTUNGEN
12
1.
Arbeitspaket 1
1.1
Allgemeines
1.2
Entscheidungsmatrix und Auswahl der geeigneten Kläranlage
1.3
Ergebnis
12
12
13
18
2.
2.1
Ist-Analyse der ausgewählten Kläranlage - Datenaufnahme
2.1.1
Darstellung der KA PKT
2.1.2
Schmutzwasserdaten (Abwasseranfall, -fracht, -zusammensetzung)
2.1.3
Schlammdaten (Menge, Qualität)
2.1.3.1
Schlammmengen und Trockensubstanzgehalt
2.1.3.2
Schlammstabilisierungsgrad
2.1.4
Daten zu den Betriebskosten und zu der Kostenstruktur
2.2
Kriterien für die Vorplanung der Phase 2 und 3
2.2.1
Planungsgrundlagen (Anpassung des Verfahrens an lokale Bedingungen)
2.2.1.1
Schlammengen
2.2.1.2
Klimatische Bedingungen
2.2.2
Vor-Ort-Ermittlung der Investitions- und Betriebskosten
20
20
20
22
23
23
25
25
27
27
27
28
29
Prack Consult GmbH
b
2.3
Umweltbetrachtungen – Umweltverträglichkeitsprüfung
2.3.1
Klärung der nach thailändischem Recht erforderlichen Untersuchungen und Genehmigungen
2.3.2
Darstellung der Einflüsse auf die Umwelt durch Bau und Betrieb der Anlage
2.3.2.1
Menschen, Fauna und Flora
2.3.2.2
Boden
2.3.2.3
Wasser
2.3.2.4
Luft
2.3.2.5
Klima
2.3.2.6
Landschaft
2.3.2.7
Sachgüter und Kulturelles Erbe
2.3.3
Zusammenfassung
3.
30
30
30
31
31
32
33
33
33
34
34
Arbeitspaket 3: Literaturrecherche / Fachtagung
35
3.1
Einleitung und Vorgehensweise
35
3.1.1
Einleitung
35
3.1.2
Vorgehensweise
35
3.1.2.1
Stichwörter und Quellen
35
3.1.2.2
Quellen
36
3.1.2.3
Recherche
37
3.1.2.3.1 Bibliothek-Recherche
37
3.1.2.3.2 Internet-Suche
38
3.1.2.3.3 Fachzeitschriften
40
3.1.2.3.4 Fachtagung
40
3.1.2.4
Auswahl relevanter Quellen und weitere Suche
40
3.2
Erkenntnisse aus der Literaturrecherche / Fachtagung
40
3.2.1
Klärschlammvererdung
40
3.2.2
Vererdung unterschiedlicher Klärschlammarten (Industrieschlamm, Fäkalschlamm, ...)
43
3.2.2.1
Deponie- und Kompostsickerwasserschlamm
43
3.2.2.2
Fäkalschlamm
43
3.2.3
Einsatz besonderer Pflanzenarten zur Klärschlammvererdung
44
3.2.3.1
Allgemeines
44
3.2.3.2
Helophyten
44
3.2.3.3
Gras
46
3.2.4
Metallophile Pflanzen – Schadstoffentfrachtung
47
3.2.4.1
Allgemeines
47
3.2.4.2
Schwermetalltransfer
47
3.2.4.3
Bodenspezifische Einflußfaktoren
48
3.2.4.4
Schwermetallspezifischer Transport in die Pflanze
49
3.2.4.5
Transferpotential organischer Schadstoffe in die Pflanze
50
3.2.4.6
52
3.2.5
Schadstoffentfrachtung (insbesondere Schwermetallentfrachtung) und Verwertungsmöglichkeiten
des Vererdungsproduktes
54
3.3
Empfehlungen zur Versuchsdurchführung (Phasen 2 und 3)
56
Prack Consult GmbH
c
IV. ENTWICKLUNG EINES BETREIBERMODELLS UNTER PRIVATWIRTSCHAFTLICHER BETEILIGUNG (EINBINDUNG EINES
STRATEGISCHEN INVESTORS) FÜR DIE PHASE 3
57
1.
Allgemeine Erfahrungen in Thailand und in Phuket resp. auf der KA PKT
1.1
Allgemeines
1.2
Situation der KA PKT (Betriebsführungsmodell)
57
57
58
2.
Organisations- bzw. Betreibermodelle
2.1
Kooperationsmodell
2.2
Konzessionsmodell
2.3
BOT-Modell
59
59
59
60
3.
Das Kooperationsmodell als Vorschlag eines Betreibermodelles für die KSVE Phase 3 (unter
Einbindung eines strategischen Investors)
3.1
Eigentums-GmbH (Investive Gesellschaft)
3.2
3.3
Verträge
3.3.1
Entsorgungsvertrag
3.3.2
3.3.3
Pachtvertrag, Gesellschaftsverträge
60
61
61
62
63
64
65
4.
Organisatorische Abwicklung von Phase 2
66
V.
WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – FINANZIERUNGSKONZEPT FÜR
PHASE 2 + 3
1.
1.1
Ermittlung der Kapital- bzw. Investitionskosten
1.1.1
Phase 2
1.1.2
Phase 3
1.2
Betriebskosten für Phase 3 – Großtechnischer Versuch
1.2.1
Personalkosten
1.2.2
Energiekosten
1.2.3
Hilfsstoffkosten
1.2.4
Wartungs- und Instandhaltungskosten
1.2.5
Entsorgungskosten
1.2.6
Kläranlagenrückbelastungskosten
1.2.7
Zusammenfassung
1.3
Betriebs- bzw. Projektkosten der Phase 2 (Pilotphase)
1.3.1
Investitionskosten
1.3.2
Personalkosten
1.3.3
Betriebskosten
1.3.4
Schulungskosten
1.3.5
Zusammenfassung
1.4
Jetzige Betriebskosten der KA PKT für die Schlammbehandlung und -entsorgung
1.5
Kostenvergleich für Phase 3 – Dynamische Gestehungskosten / Kostenbarwert-Methode
1.5.1
Allgemeines
1.5.2
Darstellung der Alternativen der Schlammbehandlung und -entsorgung für Phuket
1.5.3
Kostengruppen und Kosten
1.5.4
Ergebnisse
1.5.5
Kostenvergleichsrechnung nach der Barwert-Methode
1.5.6
Zusammenfassung
67
67
67
67
67
69
69
69
70
70
71
71
71
72
72
72
72
73
73
73
74
74
74
76
77
78
79
Prack Consult GmbH
d
2.
Erarbeitung eines Finanzierungskonzeptes für die Phase 3 des Projektes inklusive einer Cash-FlowAnalyse
81
2.1
Cash-Flow Analyse
81
2.1.1
Aktuelle lokale Situation
81
2.1.2
Ermittlung der derzeitigen Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung
81
2.1.3
Festlegung des Entgeltes für die KSVE
82
2.1.4
Cash-Flow Analyse
83
VI. WEITERES VORGEHEN
1.
2.
Phase 2
1.1
Zeitplan
Phase 3
84
84
84
86
Prack Consult GmbH
e
VERZEICHNIS DER IM TEXT VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN
AbfklärV
Abfallklärschlammverordnung
AIT
Asian Institute of Technology
BMA
Bangkok Municipal Authority
BMBF
Bundesministerium für Bildung und Forschung
BKA
Kläranlage nach dem Belebtschlammverfahren
BOT
Build, Operate, Transfer
BRD
Bundesrepublik Deutschland
BSB5
Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen
CSB
Chemischer Sauerstoffbedarf
E
Einwohner
EW
Einwohnergleichwert
F+E
Forschung und Entwicklung
KA
Kläranlage
k.A.
keine Angaben
KMU
Klein- und Mittelständische Unternehmen
KSVE
LAWA
Länderarbeitsgemeinschaft Wasser
MaR
Marketing and Radiation Co. Ltd.
MOI
Ministry of Interior / Bangkok
MOSTE
Ministry of Science, Technology and Environment
MVA
Müllverbrennungsanlage
NH4-N
Ammonium-Stickstoff
NO3-N
Nitrat-Stickstoff
Norg.
Organischer Stickstoff
oTS
Organischer Trockensubstanzgehalt
PC
Prack Consult
PKT
Phuket, im Bericht als Stadt PKT bezeichnet
ppm
parts per million entspricht 1 mg/kg
Ptot.
Gesamt-Phosphor
PtWt + E
Projektträger des BMBF für Wassertechnologie und Entsorgung
PWD
Public Works Department
SW
Schmutzwasserentsorgung
TASi
Technische Anleitung Siedlungsabfall
Prack Consult GmbH
f
THB
Thailändische Baht (Währungseinheit, 19 THB §'0
TKA
Teichkläranlage
TR
Trockenrückstand
TS
Trockensubstanzgehalt
TSS
Total Suspended Solids / Gesamt Schwebstoffgehalt
UBA
Umweltbundesamt
WV
Trinkwasserversorgung
Prack Consult GmbH
g
ANLAGENVERZEICHNIS
Anlage 1:
Anlage 1.a: Prinzip der Klärschlammvererdung
Anlage 1.b: Akquisition Klärschlammvererdung in Deutschland
Anlage 1.c: Referenz-Klärschlammvererdungsanlage Hagen a.T.W
Anlage 2:
Zeitplan Phase 1
Anlage 3:
Kriterien zur Standortauswahl
Anlage 4:
Fotodokumentation der Kläranlage Phuket und des näheren Umfeldes
Anlage 5:
Projektzeitplan – KSVE Phase 2 und 3
Zeitplan Ausbau der KA PKT
Anlage 6:
Einheitspreise in Thailand
Anlage 7:
Organigramm des PWD
Anlage 8:
Organigramm der Stadt Phuket
Anlage 9:
Rahmenvertrag mit dem PWD und der Gemeinde Phuket
Anlage 10:
Meteorologische Daten
Anlage 11:
Literaturverzeichnis der Literaturrecherche
Anlage 12:
Mengen und Absatzmöglichkeiten des Endproduktes der KSVE
Anlage 13:
„Bangkok Post“ vom 07.03.2001, Zeitungsartikel zum Thema Abfallgebühren
Anlage 14:
Organisationsmodelle
Anlage 15:
Investitionskosten der Phase 2
Anlage 16:
Investitionskosten der Phase 3 - 1. und 2. Ausbaustufe
Anlage 17:
Ermittlung der Kapital-, Betriebs- und Entsorgungskosten für die Phase 3
Anlage 18:
Kostenvergleichsrechnung nach LAWA - Dynamische Gestehungskosten
KSVE – KA PKT
Anlage 19:
Cash-Flow Analyse - KSVE – KA PKT
Anlage 20:
Kostenvergleichsrechnung nach LAWA KSVE – Thailand
Anlage 21:
Gesamtkosten der Phase 2 des F+E-Vorhabens
Pilot-KSVE-Anlage – KA PKT
Anlage 22:
Pressekonferenz vom 31.05.2001 Phuket - Englisch / Thai
Prack Consult GmbH
h
PLANVERZEICHNIS
Plan 1:
Map Nr. 1:
Localisation of the Wastewater Treatment Plant
Phuket - Scale: 1:50.000
Plan 2:
Map Nr. 2:
Wastewater Treatment Plant Phuket – Situation Plan
Scale: 1:2.000
Plan 3:
Map Nr. 3:
Wastewater Treatment Plant Phuket – Projected Area for Reed
Beds – Scale: 1:1.000
Plan 4:
Map Nr. 4:
Wastewater Treatment Plant Phuket
Schematic Flow Diagram of the Treatment Process
Without Scale
Plan 5:
Map Nr. 5:
Wastewater Treatment Plant Phuket – Situation Plan
Scale: 1:1.000
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abb. 1: Entscheidungsmatrix zur Auswahl einer geeigneten Kläranlage
14
Abb. 2: Rechtsbeziehungen und Vertragsverhältnisse beim Kooperationsmodell
63
Prack Consult GmbH
i
TABELLENVERZEICHNIS
Tabelle 1:
Prüfung der technischen Eignung der Kläranlagen
15
Tabelle 2:
Prüfung der betriebstechnischen Eignung (der technisch geeigneten Kläranlagen)
16
Tabelle 3:
Bewertung der technisch und betriebstechnisch geeigneten Kläranlagen
17
Tabelle 4:
Hydraulische und stoffliche Belastung der KA PKT
22
Tabelle 5:
Eigenschaften des Abwassers im Zu- und Ablauf der KA PKT
23
Tabelle 6:
Eigenschaften des auf der KA PKT anfallenden Überschußschlammes
24
Tabelle 7:
Betriebs- und Wartungskosten der KA PKT
26
Tabelle 8:
Kosten der Schlammbehandlung auf der KA PKT
26
Tabelle 9:
Festlegung der Suchstichwörter im Deutschen und im Englischen
36
Tabelle 10:
Einfache Stichwortsuche im Internet
39
Tabelle 11:
Kombinierte Stichwortsuche im Internet
39
Tabelle 12:
Leistungsdaten Schlammvererdung
42
Tabelle 13:
Pflanzen zur Klärschlammvererdung
45
Tabelle 14:
53
Tabelle 15:
Schwermetalle im Klärschlamm
55
Tabelle 16:
78
Prack Consult GmbH
j
LITERATURVERZEICHNIS
Vorbemerkung:
Hier aufgeführt sind ausschließlich allgemeine Literaturquellen. Das Literaturverzeichnis der
im Rahmen des Forschungsprojektes durchgeführten Recherche ist in Anlage 11 enthalten.
[1]
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer
(Abwasserverordnung – AbwV), Anhang 1, Bundesgesetzblatt,
Berlin, Februar 1999
[2]
ATV-A 131, Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen, Deutsche Vereinigung
für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.,
Hennef, Mai 2000
[3]
Laws and Standards on Pollution Control in Thailand, 4th Edition, Pollution Control
Department, Ministry of Science, Technology and Environment,
Bangkok, October 1997
[4]
Richtlinie 85/337/EWG des Rates vom 7. Juni 1985 über die Umweltverträglichkeitsprüfung bei bestimmten öffentlichen und privaten Projekten. Amtsblatt Nr. L175,
Brüssel, 05.07.1985
[5]
LAWA, Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, Leitlinien zur Durchführung von
Kostenvergleichsrechnungen, Kulturbuchverlag Berlin GmbH,
Berlin, 1998
[6]
Study on the Feasibility of a Mechanical-Biological Residual Waste Treatment Plant
in Phitsanulok, Thailand, Kebekus, F., Janikowski, G., Dilewski, G., (GTZ-project
“Mechanical-Biological Waste Treatment Options in Developing Countries”),
März 2000
Prack Consult GmbH
Prinzip der Klärschlammvererdung
Anlage 1.a
1
DAS PRINZIP DER KLÄRSCHLAMMVERERDUNG
1.
Prinzip
Die Aufbereitung von Klärschlamm in Schlammvererdungsbecken durch Schilfpflanzen
ist bautechnisch von den bereits schon vor Jahrzehnten angewandten Schlammtrocknungsbeeten abgeleitet und wird nachfolgend beschrieben:
Das Verfahren basiert darauf, daß diese Bepflanzung mit Schilf (phragmites australis)
bis zu 2.000 mm/a Wasser verdunsten können. Damit beschleunigen sie die
Entwässerung von Klärschlamm und sorgen auch bei Niederschlagswassereintrag, in
Verbindung mit einer Schwerkraftentwässerung für eine negative Wasserbilanz ihres
Standortes.
Sonne
Wind
Evapotranspiration
Beetbeschickung
Schilfbepflanzung
Klärschlamm
Erddamm
Substratschicht
Filterschicht (Kies)
Drainagerohr
PE-HD Folie
Abb. 1: Prinzipskizze der Klärschlammvererdung
Außerdem hat sich gezeigt, daß zuzüglich der hohen Verdunstungsleitung der
Schilfbeete (= Evapotranspiration) auch besondere pflanzentypische Eigenschaften eine
Neustrukturierung des Klärschlammes herbeiführen. Dabei kommt es zu einer
Prack Consult GmbH
2
Anlage 1.a
Veränderung der Kolloidstruktur des Schlammes, was zu einer erleichterten
Wasserabtrennung führt.
Da die Schilfpflanzen die Fähigkeit besitzen, aus den Halmknoten heraus zu wurzeln,
werden neu gebildete Schlammschichten immer wieder durchwurzelt. Damit bleibt eine
Wasserdurchlässigkeit über den gesamten Schlammkörper gegeben, der Schlamm wird
konditioniert und das Dränagesystem der Filterbeete wird offengehalten. Zeitgleich zu
einer fortlaufenden Durchwurzelung gelangt Sauerstoff in den Schlammkörper, der
aerobe Mineralisationsprozesse einsetzen läßt.
Je nach Klärschlammauftrag können die Schlammbeete bis über 10 Jahre genutzt
werden. Vor der Räumung eines Polders erfolgt ein Vererdungsjahr.
Als Endprodukt entsteht ein humoses, krümeliges, hellbraun gefärbtes, erdiges Substrat,
mit Trockensubstanzgehalten, die je nach Betriebsart zwischen 35 % und 60 %
schwanken. Eine Volumenreduzierung im Vergleich zum Naßschlamm von über 90 %
kann dabei festgestellt werden.
Eine Rückführung der Rücklaufwässer aus der Beetdränage in die Kläranlage ist wegen
der mitgeführten Schmutzfrachten erforderlich, wobei aufgrund der geringeren
Wassermengen und der um die Hälfte reduzierten Konzentrationen keine zusätzliche
Belastung gegenüber dem Ist-Zustand zu erwarten ist.
Die Rückbelastungen der Kläranlage aus den Dränagewässern der KSVE sind aufgrund
der biologischen Abbauprozesse geringer, als die bei maschineller Schlammentwässerung.
Prack Consult GmbH
2.
Anlage 1.a
3
Wirkungsweise des Schilfs
Eine Pflanze, die erfolgreich bei der Klärschlammvererdung eingesetzt werden soll,
muß vier Anforderungskriterien entsprechen.
Dieses sind:
• eine sehr hohe Verdunstungsleistung, die auch entgegen der natürlichen
Niederschläge noch eine negative Wasserbilanz in ihrem Standort erzeugen kann,
• ein nährstoffliebender Charakter der Pflanze (da der in die Vererdungsanlage
geförderte Klärschlamm hohe Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen enthält),
• ein Standort im Wasser bzw. im Wasserwechselbereich mit getauchten Wurzeln, die
eine sauerstoffleitende Schicht (ein sogenanntes Aerenchym) enthalten,
• klimatische
Ansprüche,
die
ein
ertragreiches
Wachstum
in
Mitteleuropa
ermöglichen.
Am besten erfüllen diese Kriterien die unterwasserwurzelnden Gräser, in diesem Fall
konkret der Schilf. Tropische Pflanzen, die vom Lebensrhythmus und Standortansprüchen her ähnlich sind, wie z. B. Reis, besitzen bei hohem Ertrag in der Regel
einen anderen Stoffwechsel, der ein Wachstum bei den in Mitteleuropa gegebenen
Temperaturen und Lichtverhältnissen ausschließt. Der Schilf bildet die Pflanze der
Wahl für die Klärschlammvererdung, der Nachweis seiner Eignung ist in bestehenden
Anlagen bereits geführt (z.B. Norderney, Emden, Hachenburg, Hagen a.T.W.).
Prack Consult GmbH
Heide, im Mai 2001
Prack Consult GmbH
Anlage 1.b
1
Prack Consult GmbH
Betreff:
Akquisition Klärschlammvererdung in Deutschland
Betriebskosten- und Abwassergebührensenkung bei der Klärschlammbehandlung/-entsorgung durch neuartige Klärschlammvererdung
Sehr geehrte Damen und Herren,
die spezifischen Entsorgungskosten für stabilisierten und entwässerten Klärschlamm bei der
Deponierung sind in den letzten Jahren stark angestiegen; diese bisherige Entsorgung findet
dazu spätestens im Jahr 2005 mit dem Auslaufen der Übergangsregelung der TA-Siedlungsabfall ihr Ende, da der dann geforderte organische Anteil des Trockenrückstands
abzulagernder Stoffe von max. 5 % mit konventionellen Schlammbehandlungsmethoden nicht
erreicht werden kann. Dies gilt für Deutschland und auch für alle EU-Länder, respektive EUBeitrittsländer wie z.B. Polen.
Die Entsorgung in der Landwirtschaft verliert ebenfalls aufgrund steigender Kosten, ökologischer Probleme und einer permanenten Verringerung der für eine Aufbringung nach der
Klärschlammverordnung zulässigen Flächen ständig an Akzeptanz, d.h. es fehlen für die
Ausbringung zunehmend landwirtschaftlich genutzte Flächen.
Anlage 1.b
2
Prack Consult GmbH
Die
laufenden
Kosten
aus
dem
aufwendigen
Betrieb
einer
maschinellen
Schlammentwässerung belasten zusätzlich den Haushalt des Betreibers.
Zur Lösung dieser für jeden Kläranlagenbetreiber vordringlichen Probleme bietet Prack
Consult ein neues Verfahren an, das neben einer beachtlichen Kostensenkung auch eine
langfristige Sicherheit der Klärschlammverwertung garantiert.
Im einzelnen werden folgende Ziele erreicht:
a) eine langfristige Entsorgungssicherheit (d.h. keine Abhängigkeit von ständig neu zu
akquirierenden landwirtschaftlich genutzten Flächen)
b) eine wesentliche Senkung um bis zu 50 % der Schlammbehandlungs- und
-entsorgungskosten
c) die Senkung der Kläranlagenbetriebskosten um bis zu 10 % [als Folge von b)]
d) eine Vererdung, Stickstoffentfrachtung und Verringerung des Klärschlamms auf 5
bis 10 % des Naßschlamm-Ausgangsvolumens
e) den Aufbau von Wertstoffkreisläufen (mit dem Produkt Klärschlammerde)
Bei dem von Prack Consult weiterentwickelten Vererdungskonzept ist für die Behandlung des
Schlamms kein maschineller Energieeintrag erforderlich, es sind keine Konditionierungsmittel und kaum Personal erforderlich. Die Schlammenge wird um fast 95 % reduziert und die
Schwermetallfracht im Bodenkörper nimmt ebenfalls aufgrund der hier genutzten pflanzenbiologischen Prozesse leicht ab. Es treten keine Gerüche auf.
Das Verfahren ist darauf hingerichtet, durch eine Vererdung des Klärschlamms bei gleichzeitiger natürlicher, pflanzenunterstützter Entwässerung und Schadstoffentfrachtung den
Klärschlamm langfristig in ein „mutterbodenähnliches Substrat“ umzuwidmen.
Die Laufzeit einer derartigen Vererdungsanlage kann auf ca. 20 Jahre dimensioniert werden
(d.h. in dieser Zeit fallen weder Schlammentwässerungs- noch –entsorgungskosten an).
Anlage 1.b
3
Prack Consult GmbH
Eine Verwertung des Endproduktes und damit die Entsorgungssicherheit ist nach der Laufzeit
gegeben durch z.B. die Verwertung als abdeckender Erosionsschutz, als Bodenverbesserungsmittel, im Landschaftsbau (Lärmschutzwälle, Böschungen, Bankette), im Kulturbau
(öffentliche Grünanlagen, Parks, Friedhöfe, etc), aber auch zur Abdeckung von zu
rekultivierenden Deponien (vgl. Anlage12 – Mengen und Absatzmöglichkeiten des
Endproduktes der KSVE).
Selbst eine Verbringung auf landwirtschaftliche Flächen nach der Klärschlammverordnung ist
am Ende der Laufzeit immer noch möglich – allerdings mit um 90 % reduziertem Volumen,
reduzierter Stickstofffracht und einem handlicherem Gefüge (krümelig, erdig).
Die Kostenreduzierung bei der Klärschlammvererdung ist darauf zurückzuführen, daß
mehrere Kostengruppen der maschinellen Klärschlammentwässerung hier gar nicht auftreten –
diese stehen mechanisch entwässertem Klärschlamm nicht offen.
Dies betrifft hauptsächlich folgende Kostengruppen der maschinellen Entwässerung:
a) die schnelle Abschreibung der kurzlebigen maschinellen Investition
b) die hohen Hilfsstoffkosten (Flockungsmittel, Polyelektrolyte, Kalk)
c) den energieintensiven Betrieb
d) den personalintensiven Einsatz (Beladung, Entleerung, Spülung)
e) die Mengenvermehrung des zu entsorgenden Klärschlamms durch die Aufkalkung
f) die an die Mengenvermehrung gekoppelte Transportkostenerhöhung
Die Klärschlammvererdung, die den organischen Anteil des Schlammes infolge
Mineralisierung sogar noch beträchtlich reduziert, den gesamten Schlamm weitergehend
entwässert und die mit minimalem Personalaufwand und nach natürlichen Prozessen abläuft,
bietet zusammengefaßt folgende ökonomische und ökologische Vorteile:
Anlage 1.b
4
Prack Consult GmbH
•
beträchtliche
Kostenreduzierung
gegenüber
den
derzeitigen
Behandlungs-
und
Entsorgungskosten
•
Entsorgungssicherheit als ein für die Betriebsführung wichtiger Faktor
•
eingesparte Verwaltungskosten für die alljährliche Flächenakquisition zur landwirtschaftlichen Entsorgung.
•
Es werden Trockenmassengehalte von bis zu 55 % TS erreicht, die von keinem
maschinellen Entwässerungsverfahren erreicht oder übertroffen werden.
•
Etwa die Hälfte der organischen Fracht wird mineralisiert, die andere Hälfte in stabilen
und leistungsfähigen Humus umgesetzt.
•
Die Stickstofffracht im Klärschlamm wird durch die Vererdung um ca. 70 % reduziert.
•
Die Klärschlammerde ist nachgewiesenermaßen und verfahrensbedingt seuchenhygienisch
völlig
unbedenklich,
so
daß
auch
große
Mengen
des
Produktes
für
Flächenrekultivierungen eingesetzt werden können.
Die Klärschlammvererdung rechnet sich besonders ab einer Ausbaugröße der Kläranlage von
10.000 EW. Zur Darstellung der erzielbaren Betriebskostensenkung ist als Anlage das
Ergebnis
einer
musterhaften
Variantenrechnung
mit
einer
Gegenüberstellung
von
maschineller Klärschlammentwässerung und einer Vererdung, jeweils mit verschiedenen
Entsorgungspfaden, beigefügt.
Referenz – Klärschlammvererdungsanlage
1
Anlage 1.c
Siedlungswasserwirtschaft
Planung, Bauleitung und Betriebsbegleitung der Klärschlammvererdungsanlage (KSVE)
Hagen a. T. W.
vorhandene Kläranlage
Auftraggeber:
Gemeinde Hagen am Teutoburger
Wald
Kanalisation und Abwasserreinigung
Wasserversorgung und –aufbereitung
Abfallwirtschaft
und –verwertung (Müll, Schlamm)
See– und Hafenbau
Küsteningenieurwesen, Deich- und
Flußbau, Seevermessung
Konstruktiver Ingenieurbau/
Straßen– und Wegebau
Klärschlammvererdungsanlage für
16.000 m³/a Naßschlamm,
7 KSVE-Beete mit je 1.054 m²
vorhandene Kläranlage für 20.000
EW mit aerob-simultaner Schlammstabilisierung
Prack Consult GmbH
Beratende Ingenieure VBI
D – 25746 Heide
Postfach 16 24 / Lüttenheid 79
Telefon: 0481 – 68070
Telefax: 0481 – 67531
e-Mail: [email protected]
2
Anlage 1.c
Hagen a. T. W.
Der aerob-simultan stabilisierte
Überschußschlamm der 20.000 EWKläranlage Hagen am Teutoburger
Wald wird in einer schilfbepflanzten
Klärschlammvererdungsanlage
(KSVE) entwässert und
mineralisiert. Die Anlage besteht aus
7 KSVE-Beeten in Erdbauweise mit
Kunststoffdichtung. Die
Beschickung erfolgt vollautomatisch
über ein Druckrohrsystem mit
Prozessleittechnik und verursacht
damit nur minimalen personellen
Arbeitsaufwand.
Durch die geringen Betriebskosten
und die hohe erzielbare
Entwässerungsleistung auf ca. 50 %
Trockensubstanz wird eine
erhebliche Kostenreduzierung
gegenüber der vorherigen
maschinellen Entwässerung erzielt.
In diesem Fall werden durch
Reduzierung der Schlammbehandlungs- und -entsorgungskosten um
ca. 50 % Abwassergebührensenkungen von bis zu 40 % erwartet.
Ingenieurleistungen:
-
Planung
Ausschreibung, Vergabe,
Bauleitung
Betriebs- und Beschickungsanweisung
Betriebsbegleitung
Bild 1: Verlegung der Kunststoffdichtungsbahnen
Bild 2: Einbau von Drainageschicht
und Pflanzsubstrat
Bild 3: Entwässerungsmönch
Bild 4: Beschickungspunkt
3
Anlage 1.c
Hagen a. T. W.
Bild 5: abgetrockneter Klärschlamm
im KSVE-Beet
Bild 6: KSVE-Beete
Projektzeitplan
Phase 1
Jahr
Monat
7
8
2000
9 10
Anlage 2
11
12
1
2
Phase 1
2001
3
4
5
6
Antragstellung
Zuwendungsbescheid
Technische Leistungen
Arbeitspaket 1: Standortauswahl
Kontaktaufnahme
Vorbereitung des vor Ort Einsatzes
Sammlung der Daten
Überprüfung der Daten
Endauswahl (KLA)
Datenerfassung, Anlauf
Datenerfassung, lokaler Partner
Datenüberprüfung und -ergänzung
Machbarkeitsuntersuchung
Datenerfassung, Endabstimmung
Berichtsabstimmung
Arbeitspaket 3: Literaturrecherche
Literaturrecherche
Anlaufphase
Rücklaufphase
Auswertung
Wirtschaflichkeitsanalyse (Phasen 2+3)
Finanzierungskonzept (Phasen 2+3)
Bearbeitungszeitraum
Prack Consult GmbH
Auslandseinsätze
Mai 2001
Anlage 3
1
1.1
Allgemeines
Zur Auswahl einer geeigneten und repräsentativen Kläranlage zur Durchführung der
Phasen 2 (Pilot-Versuch) und 3 (Großtechnischer Versuch) des Projektes
„Übertragung und Anpassung des Klärschlammvererdungsverfahrens an thailändische
Verhältnisse“ wurden vorab Kriterien festgelegt, die aufgrund der Erfahrung von
Prack Consult mit KSVE-Anlagen in Deutschland / Europa und der Erfordernisse der
Repräsentativität und Eignung für die Versuchsdurchführung gewählt wurden.
Bei den gewählten Kriterien handelt es sich um:
-
-
Standortskriterien
-
Vertraglich-rechtliche Kriterien
Im nachfolgendendem werden diese Kriterien zur Standortauswahl erläutert.
1.2
1.2.1 Größe der Kläranlage
Die Mindestkapazität der KA wurde auf (:IHVWJHOHJWGDDEGLHVHU*U|H
nach eigenen Projekterfahrungen in der BRD sich eine KSVE fast in jedem Fall
wirtschaftlich trägt.
Ausgeschlossen wurden alle KA‘s mit einer Ausbaugröße von weniger als 10.000 EW,
bevorzugt KA‘s mit einer Ausbaugröße von mehr als 20.000 EW (siehe Tabelle 1,
„Prüfung der technischen Eignung der Kläranlagen“), da bei einer Größenordnung von
20.000 EW zu erwarten ist, dass ausreichend ausgebildetes Personal zur Sicherstellung
des Betriebes vorhanden ist.
Prack Consult GmbH
Anlage 3
2
1.2.2 Reinigungsverfahren
Erforderlich war eine KA mit funktionierender mechanischer und biologischer
Reinigung:
-
Zur Verwertung des in der KSVE Anlage behandelten Schlammes ist einer
Vorabtrennung der Störstoffe (Papier, Kunststoff) z.B. durch eine Rechenanlage
unumgänglich.
-
Zur Vergleichbarkeit der Ergebnisse der Behandlung in einer KSVE ist ein
Sekundärschlamm, wie er bei einer biologischen Abwasserbehandlung anfällt,
erforderlich. Besonders geeignet ist der in Belebungsanlagen anfallende
Überschussschlamm, da dieser täglich aus dem Prozess herausgenommen und
gelagert wird und somit für eine Vererdung zur Verfügung steht.
Ungeeignet hingegen sind Teichkläranlagen, bei denen der anfallende Schlamm
meist einmal im Jahr oder seltener entnommen wird.
Unter Betrachtung des Kriteriums „Reinigungsverfahren“ wurden Teichkläranlagen
ausgeschlossen. Bevorzugt (2 Punkte, siehe Tabelle 1, „Prüfung der technischen
Eignung
der
Kläranlagen“)
wurden
KA,
die
ihr
Abwasser
nach
dem
Belebtschlammverfahren reinigen, sonstige Verfahren wurden mit einem Punkt
bewertet.
1.2.3 Schlammentwässerung
In der BRD von PC durchgeführte vergleichende Untersuchungen und eigene
Projekterfahrungen haben gezeigt, daß die KSVE in Einzelfällen auch bei vorhandener
Ausstattung der KA mit funktionsfähigen maschinellen Entwässerungsvorrichtungen
wirtschaftliche Vorteile aufweist, d.h. auch bei Kostenbelastung der KSVE mit dem
Restwert dieser maschinellen Entwässerung. Dies ist insbesondere durch die
geringeren Betriebskosten der KSVE für Personal und Energie-, sowie Wegfall von
Flockungsmittelkosten und Entsorgungskosten begründet.
Ziel ist es, die geplante Versuchsanlage (Phase 2 und 3) an einer vorhandenen KA
anzusiedeln, bei der die Problematik der Klärschlammbehandlung und -entsorgung
bereits akut bzw. erkannt worden ist. Bevorzugt werden KA, die ihre Schlämme für
Prack Consult GmbH
3
Anlage 3
die Entsorgung entwässern müssen, die Entwässerung oder Entsorgung aber z.Z. nicht
zufriedenstellend durchführen können.
KA‘s, die eine maschinelle Entwässerung unter Zugabe von Polymeren mit
anschließender Deponierung oder Verbrennung (Müllverbrennungsanlage) mit hohen
Energie- und Verbrauchsmaterialkosten verbunden durchführen (z.B. in Phuket und
Ko Samui), haben einen potentiellen KSVE Bedarf und wurden positiv bewertet.
Ebenfalls positiv bewertet wurden KA‘s, die weitere Ausbaustufen planen: hier könnte
die vorgesehene maschinelle Schlammbehandlung im Rahmen der weiteren Planung
durch eine KSVE substituiert werden.
1.2.4 Geeigneter Nassschlamm
Bei dem Betrieb von KSVE-Anlagen in Deutschland wird ausschließlich
hygienisierter und stabilisierter Klärschlamm mit einem TS-Gehalt von 2-4 %
eingesetzt. Für die Versuchsdurchführung in Phase 2 und 3 ist ein vergleichbarer
Schlamm erwünscht.
Auf KA‘s, die nach dem Belebtschlammverfahren betrieben werden (Kriterium Pkt.
1.2.2) hat der in der Nachklärung anfallende Schlamm i.a. einen TS-Gehalt von
0,3 bis 2 % und wird zur weiteren Eindickung zwischengelagert. Der Schlamm wird
anschließend zur Entsorgung (Deponierung, landwirtschaftliche Verwertung) unter
Zugabe von Hilfsstoffen entwässert.
Zusätzlich zum Klärschlamm sollen in den Phasen 2 und 3 Vererdungsversuche mit
unterschiedlichen Schlämmen, insbesondere mit Fäkalschlamm, durchgeführt
werden. Deshalb sind ausschließlich KA‘s zu untersuchen, auf denen Fäkalschlamm
angeliefert wird (zur Mitbehandlung mit kommunalem Abwasser oder zur direkten
Behandlung mit dem Klärschlamm), was nach Erfahrungen von PC in Entwicklungsund Schwellenländern und nach Rücksprache mit dem PWD auch in Thailand der
Regelfall ist.
Prack Consult GmbH
Anlage 3
4
Positiv bewertet wurden diejenigen KA‘s, die nach dem Belebtschlammverfahren
betrieben werden und bei denen bekannt war (PWD), daß auch eine regelmäßige
Fäkalschlammannahme stattfand.
1.3
Standortkriterien
1.3.1 Geländeverfügbarkeit in der Nähe der Kläranlage für Phase 2 + 3
Um die vorgesehenen Versuche in Phase 2 (Pilotphase) durchführen zu können, sollte
in maximal 1 km Entfernung geeignetes Gelände (ca. 1.000 m², bebaubar, flach, etc)
verfügbar sein.
Optimal für die Realisierung des anschließenden großtechnischen Versuches in Phase
3 wäre eine Grundstücksgröße von 0,5-1 m² pro angeschlossener EW.
Das Nichtvorhandensein von mindestens 5.000 m² zur Durchführung der Phase 2 führt
zum Ausschluss der betrachteten KA, die Verfügbarkeit von ausreichendem Gelände,
bezogen auf die an der KA angeschlossene Einwohner (Phase 3) wird als Vorteil für
den Standort bewertet.
1.3.2 Überschwemmungssicherheit des Gebietes
Thailands Landschaft ist durch große Flüsse (Mekong, Chao Phraya) geprägt, die
regelmäßig während der Regenzeit über die Ufer treten und einen bis zu 100 km
breiten Streifen in der Zentralregion überschwemmen. Zudem werden KA‘s im
Allgemeinen in Vorfluternähe, d.h. in überschwemmungsgefährdeten Zonen errichtet.
Um eine Hochwasserüberflutung der KSVE während der Regenzeit, unter Umständen
mit Ausspülung des Schlammes und Zerstörung der Anlage, zu vermeiden, ist die
Überschwemmungssicherheit des Gebietes als Ausschlusskriterium gewählt worden.
Als besonders geeignet wurden die KA‘s bewertet, bei denen das zur Verfügung
stehende Gebiet gegen Hochwasser geschützt ist.
Prack Consult GmbH
5
Anlage 3
1.3.3 Baugrundeignung
Bei der Erstellung eines Bauwerkes ist die Baugrundeignung ein wesentliches
Kriterium. Es soll vermieden werden, dass aufgrund von Setzungen oder
Grundbrüchen die Gebrauchstauglichkeit des Bauwerkes beeinträchtigt wird. Die
vorgesehene KSVE (Phase 2 und 3) soll in Erdbauweise errichtet werden, im Betrieb
ist mit einer flächigen Belastung des Bodens (durch die Klärschlammaufbringung) zu
rechnen. Die Anforderungen an den Boden sind gering, Setzungen im Untergrund
sollen jedoch abgeschlossen sein.
Ein zur Errichtung einer KSVE ungeeigneter Baugrund (für das unter Pkt. 1.3.1
definierte Gelände) führt zum Ausschluss der KA.
1.3.4 Ausreichender Abstand zur Wohnbebauung, inkl. zukünftiger Raumordnungsentwicklung
Um eine mögliche Belästigungen der Wohnbevölkerung durch die KSVE zu
vermeiden, sollte vorab der Abstand zur Wohnbebauung ( in der BRD P
überprüft werden. Unter europäischen Bedingungen (Zugabe von stabilisiertem
Klärschlamm aus kommunalen KA‘s, mäßige Temperaturen) sind keine Geruchsbelästigungen oder Insektenplagen (z.B. Mücken) durch KSVE festgestellt worden.
Im Rahmen der Versuchsdurchführung (Phase 2 und 3) sollen jedoch andere
Schlammarten als Substrat eingesetzt werden, z.B. Fäkalschlamm. Hierbei ist eine
Geruchsbelästigung und/oder das Auftreten von Insekten nicht auszuschließen. Um
diese Versuche konfliktfrei durchführen zu können, wurden alle Standorte
ausgeschlossen, die einen Abstand < 800 m (Erfahrungswert Prack Consult,
Abwasser- und Abfallprojekte in tropischen Ländern) zur jetzigen bzw. zur geplanten
Wohnbebauung haben. Darüber hinaus wurden KSVE-Standorte bevorzugt, deren
Umgebung ohnehin schon z.B. in Mangrovengelände liegen, d.h. eine KSVE keine
zusätzliche potentielle Gesundheitsgefahr (z. B. Malaria) darstellt.
Prack Consult GmbH
1.4
Anlage 3
6
Vertraglich-rechtliche Kriterien
1.4.1 Betriebsführungserfahrungen des Betriebsführungspersonals und Betriebsführungseinrichtungen
Das Kriterium „Betriebsführungseinrichtungen“ umfasst das Betriebsführungspersonal
und deren Organisation/Mitgestaltungsmöglichkeiten bei dem Betrieb der Kläranlage.
Unter „Betriebsführungserfahrungen“ versteht sich sowohl die Erfahrung des Betriebsführungspersonals im reinen operationellen Betrieb der Kläranlage, d.h. Kenntnis der
Anlage und ihrer Funktionsweise, selbständige Übernahme von Optimierungen im
Betrieb der unterschiedlichen Aggregate und der Anlage insgesamt, als auch eine
betriebswirtschaftliche Denkweise (Optimierung des Personaleinsatzes, regelmäßige
Wartung statt kostspieliger Reparaturen usw.).
Betriebsführungspersonal, das bereit und in der Lage ist, den Betrieb der Kläranlage
nach
operationellen
und
betriebswirtschaftlichen
Gesichtspunkten
zu
leiten,
gleichzeitig auch offen für alternative Behandlungsverfahren, ist für einen
erfolgreichen Abschluss der Versuchsphasen 2 und 3 wesentlich. Ohne eine
zuverlässige Unterstützung vor Ort könnte das Projekt scheitern.
Das Vorhandensein eines KA-Ingenieurs vor Ort wurde als besonders positiv bewertet
(++), die Anwesenheit von technischem Personal als positiv (+).
1.4.2 Systematische KA-Tagebuchführung
Als weiteres Kriterium zur Auswahl einer geeigneten KA für die Phasen 2 und 3 ist
die systematische Tagebuchführung ausgesucht worden. Die Tagebuchführung weist
auf eine systematische Organisation der Betriebsführung mit täglicher Probenahme
und Analytik, somit auf für die Versuchsdurchführung wertvolle Erfahrungen des
Personals vor Ort hin.
Darüber hinaus liefern Tagebücher ausführliche Betriebsdaten und Analysewerte zu
Abwasser und Schlamm, je nach Beginn der Tagebuchführung über mehrere Jahre, die
nicht durch stichprobenartige Analysen (z.B. im Rahmen einer Voruntersuchung) zu
Prack Consult GmbH
Anlage 3
7
ersetzen sind. Diese Daten sind besonders für die nachfolgende Machbarkeitsuntersuchung (Eignung des Schlammes für eine KSVE) wichtig.
Die Prüfung der systematischen Tagebuchführung und Eignung der festgehaltenen
Daten ist nur vor Ort möglich. Sie wurde deshalb im 3. Schritt des Auswahlverfahrens
angesetzt.
1.4.3 Bereitschaft zur Mitarbeit
Die Aufgeschlossenheit und Kooperationsbereitschaft aller beteiligten Partner ist
Voraussetzung zum Erfolg des Projektes. Hierbei hat das PWD, Sanitary Division,
aufgrund der zentralen hierarchischen Organisationsstruktur der kommunalen
Abwasserbehandlung in Thailand, eine wesentliche Rolle gespielt.
Der Direktor und die Mitarbeiter dieser Abteilung konnten von der Bedeutung des
Forschungsprojektes für eine Entwicklung der Klärschlammbehandlung in ihrem Land
überzeugt werden und leisteten aktive Unterstützung. Die kompetente Mitarbeit dieser
Behörde bei der Kläranlagenauswahl - auch in Bezug auf die Bereitschaft zur
Mitarbeit des Kläranlagenbetreibers – führte zur zügigen Entscheidungsfindung für
den optimalen Standort. Vor Ort unterstützte die Behörde PC bei der
Kontaktaufnahme mit der Stadtverwaltung (Vorstellung des Vorhabens beim
Bürgermeister mit dem Hinweis, dass das PWD hinter dem Projekt steht) und dem
Betreiber der KA.
Das Kriterium der Bereitschaft zur Mitarbeit der Stadtverwaltung und der
Kläranlagenbetreiber ist vor Ort geprüft worden, wobei die vorab gesicherte
Unterstützung der zentralen Behörde (s.o.) eine wesentliche Rolle einnahm.
1.4.4 Konfliktfreiheit mit zukünftiger Bebauung
Das Kriterium „Konfliktfreiheit mit zukünftiger Bebauung“ ist hier als vertraglichrechtliches Kriterium anzusehen. Neben einem ausreichenden Abstand zur
Wohnbevölkerung (siehe Kriterium 1.3.4) war sicherzustellen bzw. abzuklären, daß
für das freistehende Gelände (z.B. gemäß Masterplan) zukünftig keine höherrangige
Prack Consult GmbH
Anlage 3
8
bzw. konkurrierende Nutzung vorgesehen ist (Ausschluß). Wesentlich ist dieses
Kriterium insbesondere zur Durchführung der Phase 3.
Die Prüfung des Kriteriums fand vor Ort statt, wobei das Kriterium nur zur
Durchführung der Phase 3 ein Ausschlusskriterium ist.
1.4.5 Betriebssicherheit
Wie in II.2 erwähnt, liegt die Verantwortung für den Betrieb der KA in Thailand bei
den Städten/Gemeinden, die vom Staat die KA „geschenkt“ bekommen.
Aufgrund des limitierten Haushalts der Städte/Gemeinden und der Prioritätensetzung –
Abwasser ist kein sichtbares und somit kein akutes Problem – ist das der
Abwasserreinigung zugewiesene Budget (im Schnitt 3% des Gesamtbudgets einer
Gemeinde) oft zu gering, um einen vollständigen Betrieb der KA zu ermöglichen.
Limitierender Faktor sind in der Regel die Energiekosten. Aus diesem Grunde sind
einige KA‘s - obwohl technisch einwandfrei - nicht ständig in Betrieb.
Zur Projektdurchführung ist eine vollfunktionsfähige und in Betrieb befindliche KA
mindestens über den gesamten Zeitraum (2 Jahre für Phase 2 plus 6 Jahre für Phase 3)
erforderlich, um einen Abbruch der Versuche wegen mangelnder Schlammmengen,
etc. auszuschließen.
Das Kriterium der Betriebssicherheit wurde als wesentlich empfunden und bereits
nach Auswahl der technisch geeigneten KA in Zusammenarbeit mit dem PWD
geprüft.
1.4.6 Privatisierungserfahrungen
Die in Europa u.a. Ländern bekannten und angewandten Privatisierungsmodelle für
Trinkwasserversorgungs- und Schmutzwasserentsorgungsanlagen sind in Thailand in
dieser Form noch nicht vorhanden bzw. ansetzbar.
Die Übertragung des Betriebes einer KA von der Stadt/Gemeinde auf eine privat
geführte Gesellschaft ist in Thailand zwar theoretisch möglich, in der Praxis bislang
jedoch noch selten durchgeführt.
Prack Consult GmbH
Anlage 3
9
Trotzdem wird dieses Kriterium angesetzt, um bei evtl. schon vorhandenen
„Privatisierungs-Ansätzen“ diese nutzen und weiter ausbauen zu können.
1.4.7 Rahmenvertrag zwischen PC, dem PWD, der Stadt und dem lokalen Partner MaR
Das Kriterium „Rahmenvertrag“ beinhaltet die schriftliche Erklärung aller Beteiligten
zur Zusammenarbeit bei der weiteren Projektdurchführung (Phasen 2 und 3, d.h.
Pilotversuch und großtechnischer Versuch). Der unterschriebene Rahmenvertrag (für
die ausgewählte KA) ist in Anlage 9 beigefügt.
Beteiligt an dem Projekt sind:
-
PC als Planer und Betreiber (bzw. in Phase 3 Gesellschafter in der
Betriebsführungs GmbH, vgl. Pkt. IV.3)
-
das PWD, Sanitary Division, zuständig für Planung und Realisierung von
kommunalen Kläranlagen in Thailand,
-
die Stadt als Besitzer der KA,
-
der lokale Vertreter Marketing and Radiation Ltd. als Ansprechpartner in Thailand.
Dieses Kriterium ist als „abschließendes“ Kriterium der Phase 1, Arbeitspaket 1,
„Wahl einer zur Durchführung der Phasen 2 und 3 geeigneten KA in Thailand“
anzusehen und setzt das Kriterium 1.4.3 „Bereitschaft zur Mitarbeit“ voraus.
Prack Consult GmbH
Mai 2001
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
1
Anlage 4
Die Kläranlage Phuket
Bild 1: Das Betriebsgebäude der Kläranlage Phuket
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
2
Anlage 4
Bild 2: Im Hintergrund: Zulauf, Rechen und Sandfang
ganz vorne:
Fäkalschlammschacht
Bild 3: Fäkalschlammanlieferung
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
Anlage 4
3
Bild 4: Belebungsbecken, im Hintergrund die Nachklärbecken, links das Betriebsgebäude,
rechts den Sandfang
Bild 5: Belebungsbecken, im Hintergrund die Belebungsbecken der 2. Ausbaustufe
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
4
Anlage 4
Bild 6: Die Nachklärbecken, im Hintergrund die Belebungsbecken (der 1. Ausbaustufe)
Bild 7: Der Schlammspeicher
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
5
Anlage 4
Bild 8: Die Schlammpresse
Bild 9: Maschinelle Schlammentwässerung, Klärschlamm mit 19,50 % TS
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
6
Anlage 4
Bild 10: Blick auf die 2. Ausbaustufe der Kläranlage Phuket
Bild 11: Schönungsteich
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
7
Anlage 4
Bild 12: Schaltbild in der Kläranlage
Bild 13: Das Büro der Kläranlage – Der Manager Mr. Phimuk Jonmee
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
8
Anlage 4
Bild 14: Der Vorfluter Khlong Bang Yai, rechts die Mauer der Kläranlage Phuket, am Ende
der Straße rechts, der Eingang der Müllverbrennungsanlage
Bild 15: Die Müllverbrennungsanlage, der Eingang zum Hauptgebäude
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
9
Anlage 4
Bild 16: Der Zufahrtsweg zu der vorgesehenen Fläche (vgl. Anlage 2)
links „Area 5“, rechts „Area 3“
Bild 17: Blick auf die für die KSVE vorgesehene Fläche (Phase 2) in westlicher Richtung
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
10
Anlage 4
Bild 18: Blick auf die für die KSVE vorgesehen Fläche (Phase 3) in nördlicher Richtung
Bild 19: Links der Süddeich der „Area 2“ (vorgesehen Fläche),
rechts der Khlong Ko Phee
Prack Consult GmbH
Fotodokumentation
11
Anlage 4
Bild 20: Der Khlong Ko Phee
Prack Consult GmbH (ha/zn)
Beratender Ingenieur
(Thailand/Fotodok.doc)
Prack Consult GmbH
Übertragung und Anpassung
Jahr
Monat
Regenzeit
Projektzeitplan
KSVE - Phase 2 + 3
Zeitplan Ausbau der KA PKT
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Anlage 5
2007
2008
2009
Legende
Regenzeit
I. Ausbauphasen KSVE:
Phase 2
Phase 2
Antragstellung
Zuwendungsbescheid
Vorplanung
Entwurfs- und Genehmigungsplanung
Genehmigungsverfahren
Bau der KSVE
Versuchsdurchführung
Einfahrphase
Beschickungsphase
Brachphase
Phase 2
Phase 3
Frühzeitiger Beginn
Durchzuführende
Maßnahme
Durchgeführte
Maßnahme
Teilweise durchgeführte
Maßnahme
Phase 3
Antragstellung
Zuwendungsbescheid
Vorplanung
Entwurfs- und Genehmigungsplanung
Genehmigungsverfahren
Bau der KSVE
Phase 3
Betriebsphase der KSVE
Einfahrphase
Beschickungsphasen
1. Beschickungszyklus
Brachphasen
Brachphase 1. Beet
Brachphase 2. Beet
Räumungsphasen
Räumung 1. Beet
Räumung 2. Beet
Wiederinbetriebnahme
Wiederinbetriebnahme 1. Beet
Wiederinbetriebnahme 2. Beet
II. Ausbauphasen KA PKT
1. Ausbaustufe
2 + 3 Ausbaustufe
1. Ausbaustufe
Reinvestition Masch. Entwässerung
2. + 3. Ausbaustufe
Inbetriebnahme (inkl. 2. masch. Entwässerung)
Prack Consult GmbH
Mai 2001
Einheitspreise in Thailand
1)
Anlage 6
Rohre (Stahlbeton)
Einheitspreise (THB/lfdm)
Durchmesser
[mm]
300
400
500
600
800
1000
1200
1500
2)
3)
4)
Einheitspreis
[THB/lfdm]
280,00
370,00
480,00
580,00
900,00
1.320,00
2.320,00
3.470,00
Rohre, PVC
Einheitpreis pro 4 m Rohrstück, ohne Armaturen
Durchmesser
[inch]
4" - 100
5" - 125
6" - 150
8" - 200
10" - 250
12" - 300
Rohrleitungen
[THB/ 4 lfdm]
460,00
695,00
975,00
1.570,00
2.270,00
3.200,00
PE-HD-Folie (inkl. Verlegung)
Dicke der Folie (mm)
1 mm
2 mm
[THB / m²]
100,00
120,00
(frei Baustelle)
Stahlbeton
Qualität
(Festigkeit)
[kg/cm²]
180
210
5)
Erdbauarbeiten
Kosten
[THB/m³]
1.755,00
1.805,00
(inkl. Transportkosten)
Erdarbeiten (verfüllen)
Bodenaushub (inkl. Transport)
6)
7)
Druckrohrleitungen
[THB/ 4 lfdm]
695,00
1.055,00
1.475,00
2.510,00
3.770,00
5.350,00
Grundstückspreise
Baugrund in Phuket / Bangkok
entspricht
60,00 (bei größeren Mengen) - 80,00 (im Mittel)
60,00 THB/m³
10.000,00 THB/Rai
2.500,00 THB/m²
Energiepreis
Strompreis
1,16 THB/kWh
Angaben vom PWD, Bangkok
29.11.2000 / 22.01.2001
Prack Consult GmbH
ORGANIGRAMM
Anlage 7
PUBLIC WORKS DEPARTMENT
An thailändische Verhältnisse
MINISTRY OF INTERIOR
MOI
PUBLIC WORKS DEPARTMENT
Director General
Dr. Vorawit Lertlaksana
Chief Engineers
- Mr. Viraj
u.a.
SANITARY DIVISION
Director: Mr. Supol Sripan
Division Chief Engineer
Mrs. Somjit Piyasil
Prack Consult GmbH
BRIDGES - ROADS DIVISION
WATER SUPPLY DIVISION
Des Klärschlammvererdungsverfahrens
Anlage 8
ORGANIGRAMM
MUNICIPALITY OF PHUKET
An thailändische Verhältnisse
Municipality of Phuket
Lord-Mayor
Mr. Phummisak Hongsyok
Technical Direction
Sanitary Division
Mr. Sankid
Water Dept.
Mr. Vasana
Prack Consult GmbH
Planing and
Design
Division
Solid Waste Dept.
Mr. Prachoom
Civil works
Division
Construction
Supervision
Division
1
Anlage 10
Auswertung der Ergebnisse der Station Phuket Town
Jahre 1980-2000
1. Temperaturen
Dez
Nov
Okt
Sep
Aug
Jul
Jun
Mai
Apr
Mrz
Feb
30,0
29,5
29,0
28,5
28,0
27,5
27,0
26,5
26,0
25,5
25,0
Jan
Mittlere Temperatur [°C]
Mittlere Temperatur - Station Phuket Town
Monat
Abbildung 1:
Mittlere Monatstemperaturen – Station Phuket Town
Prack Consult GmbH
Mai 2001
2
Anlage 10
2. Niederschlag
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
1998
358
1999
1997
341
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
0
1980
Jährl. Niederschlagsmenge [mm/a]
Niederschlagsmengen - Station Phuket Town
Jahr
Abbildung 2:
Mittlere Jahresniederschläge – Station Phuket Town
Niederschlagsmenge [mm]
Täglicher Niederschlag [mm/d]
Station Phuket Town
Maximum
180
Minimum
Mittelwert
160
140
120
100
80
60
40
20
324
307
290
273
256
239
222
205
188
171
154
137
120
103
86
69
52
35
18
1
0
Tag
Abbildung 3:
Tagesniederschläge – Station Phuket Town
Prack Consult GmbH
Mai 2001
3
Anlage 10
3. Evaporation im Vergleich zum Niederschlag
Differenz
2500
Evaporation kum.
Rainfall kum.
2000
1500
1000
500
361
346
331
316
301
286
271
256
241
226
211
196
181
166
151
136
121
91
106
76
61
46
31
16
0
1
Kumulierte Wassermenge [mm]
Niederschlag und Evaporation (kumuliert) Station Phuket Town (1982)
Tag
-500
Niederschlag und Evaporation (kumuliert) – Station Phuket Town
Beispielhaft für das Jahr 1982
Abbildung 4:
Wasserbilanz - Wetterstation Phuket Stadt
Evaporation
Niederschlag
Wasserbilanz
3500
3000
[mm/a]
2500
2000
1500
1000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1983
0
1982
500
-500
Jahr
Abbildung 5:
Wasserbilanz – Station Phuket Town – Zeitraum 1982-1999
Prack Consult GmbH
Mai 2001
Klärschlammvererdungsverfahren an thailändische Verhältnisse
Nr.
Autor(en)
1
Adzersen, H.-P. et. al.
2
Agrawal, Ved Prakash
3
Alexander, Martin.
4
Alleman, Bruce C
5
6
7
8
Titel
Anonym
10
Asrar G.
11
12
ATV
ATV-Landesgruppe
Bayern
Australia / Water
Resources Council
Prack Consult GmbH
ANLAGE 11
Quelle
Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur
Wärmeerzeugung für ein Nahwärmenetz in einer
Neubausiedlung in Bredstedt und der Aufbringung
von Klärschlamm auf Flächen
Environment and biodegradation : [proceedings of Society of Biosciences
the Seminar]
Biodegradation and bioremediation
Bioreactor and ex situ biological treatment
technologies : the Fifth International In Situ and Onsite Bioremediation Symposium, San Diego,
California, April 19 - 22, 1999. Ed.: Bruce C.
Alleman and Andrea Leeson
Allen Richard G.
Crop evapotranspiration : guidelines for computing Rome : Food and Agriculture
crop water requirements
Organization of the United
States
American
Evapotranspiration and its role in water resources St. Joseph, Mich. : American
Meteorological Society management : Conference Proceedings, Chicago, Soc. of Agricultural Engineers,
1966
Ill., 5.-6.12.1966
Anderson, Todd A
Bioremediation through rhizosphere technology : Washington, DC : American
Chemical Society
developed from a symposium sponsored by the
Division of Agrochemicals and the Division of
Environmental Chemistry at the 206th national
meeting of the American Chemical Society,
Chicago, Illinois, August 23
Ankara, Ü.
Wirtschaftliche und effiziente Abwasserklärung
KA 4/ 96
kleiner Kommunen
9
13
Europa und die landwirtschaftliche
Klärschlammverwertung
Estimating Regional Evapotranspiration from
Remotely Sensed Data by Surface Energy Balance
Models
Landwirtschaftliche Klärschlammverwertung
Wohin mit dem Klärschlamm
KA 5/1998
ATV 1996
KA 4/98
Estimating evapotranspiration : an evaluation of
techniques ; report by an advisory panel
Australia / Water Resources
Council - Canberra
Verlag
Schlagworte
Landwirtschaftsschule
Bredstedt /
Nordfriesland
1995
Nachwachsende
Rohstoffe;Klärschlammaufbringen auf
landwirtschaftliche Flächen
Muzaffarnagar, India
1992
Bioremediation (TIB)
San Diego [u.a.] :
Academic Press
Columbus, Ohio [u.a.] :
Battelle Press
1994
1999
Evapotranspiration (TIB)
GfA
Springfield, Va. : NTIS
GfA
Seite 1
Jahr
1966
1994
Phytoremediation (TIB)
1996
1987
Betriebs- und Untersuchungsergebnisse der
Versuchs- und Demonstrationsanlage in
Bonnhagen
Konzentrationen, Mengen, zeitliche
Entwicklung der Verwertung
1996
1998
Klärschlamm
1970
1998
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
14
Autorenkollektiv
Die landwirtschaftliche Verwertung von
kommunalem Klärschlamm in Niedersachsen
15
Autorenkollektiv
Landwirtschaftliche Klärschlammverwertung
16
Autorenkollektiv
17
Batty, L., Baker,
Wheeler
18
Bech, J. et al.
19
20
Quelle
Schriftenreihe Nachhaltiges
Niedersachsen
ANLAGE 11
Verlag
Niedersächsisches
Landesamt für
Ökologie
BDE
BDE-Schriftenreihe
Kreislaufwirtschaft in der Praxis
Nr. 2
Klärschlammentsorgung Behandlung - Verwertung -BDE-Schriftenreihe
Beseitigung
Kreislaufwirtschaft in der Praxis
Nr. 3
The Effect of Vegetation on Metal Removal in
ISEB Meeting
University Newcastle,
Wetlands Receiving Polluted Mine Waters
Photoremediation
U.K.
Plants from Mine Spoils in South America Area ISEB Meeting
Photoremediation
as a Potential Source of Germplast for
Phytoremediation Technologies
Becht, M.; Strähhuber, Untersuchungen zu Seitenstreifenaltlasten an
Wasser + Boden 11/98
R.
Beispielen aus dem Stadtgebiet Münchens
Behel, D..
Test Plan for the Phytoremediation Studies of LeadContaminated Soil from the Sunflower Army
Ammunition Plant, Desoto, Kansas. Volume I
Jahr
Schlagworte
1995
1994
1995
2001
Phytoremediation
University of
Barcelona, E
2001
Phytoremediation
Blackwell
1998
1996
Bodenkonzentrationen, organische
Schadstoffe, Schwermetalle
21
Behel, D..
Test Plan for the Phytoremediation Studies of LeadContaminated Soil from the Sunflower Army
Ammunition Plant, Desoto, Kansas. Volume II
1996
22
Behrends, L. L. D
1996
23
Behrends, L..
1996
24
Behrends, L..
Phytoremediation of Explosives Contaminated
Groundwater in Constructed Wetlands: 2. Flow
Through Study
Demonstration Plan for Phytoremediation of
Explosive-Contaminated Groundwater in
Constructed Wetlands at Milan Army Ammunition
Plant Milan Tennessee. Volume 1
Demonstration Plan for Phytoremediation of
Explosive-Contaminated Groundwater in
Constructed Wetlands at Milan Army Ammunition
Plant Milan Tennessee. Volume 2
1996
Prack Consult GmbH
Seite 2
Mai 2001
Nr.
25
Autor(en)
Titel
Quelle
Verlag
Jahr
Schlagworte
1990
Evaluation of Humic-Pesticide Interactions on the
Fate and Effects of Agricultural Chemicals;
Bioremediation of Groundwater and Subsoils;
Department of Environmental Quality: Information
Management Support
Berghold, H.;Reinhofer, Klärschlammvererdung mit Hilfe von Helophyten
M.
Institut für Umweltgeologie und
Ökosystemforschung Graz
1993
27
Bergs, C.; Dreyer, S.
KA x/93
1993
28
Best, E. P
1997
Rechtliche Voraussetzungen zur Erfüllung
der TA-Siedlungsabfall
29
Bidlingmaier, W.
1985
Abschlußbericht
30
Bilyard, G. R..
1996
31
32
Black T. A.
Blumenbach, Dedo
1989
Altlasten / Kontaminierte Böden (TIB)
33
BMUNR
BMUNR, Referat
Öffentlichkeitsarbeit
1992
Entsorgung, Schwermetallgehalte,
Schadstoffe, Organika, Klärschlammmengen
34
Bohn, Th.
KA 8/93
1993
Technische und wirtschaftliche Aspekte
35
Brigmon, R. L
1997
36
Brooks, Robert R..
Plants that hyperaccumulate heavy metals : their
role in phytoremediation, microbiology,
archaeology, mineral exploration and phytomining
Wallingford [u.a.] : CAB
International
1998
37
Bucksteeg, K.;
Englmann, E.
Kostensparen bei der Abwasserentsorgung
1994
Abwasser, Abwasserableitung,
Abwasserreinigung, Kostenfaktoren,
Einsparpotential
26
Benson, W. H
ANLAGE 11
Prack Consult GmbH
Verringerung des Deponiebedarfs durch
Umsetzung der TA Siedlungsabfall
Screening of Aquatic and Wetland Plant Species
for Phytoremediation of Explosives-Contaminated
Groundwater from the Iowa Army Ammunition
Plant
Untersuchung zur Aufbereitung und
Kompostierung des in Schilfbeeten entwässerten
Schlammes
Legal and social concerns to the development of
bioremediation technologies
Estimation of areal evapotranspiration
Zur Ableitung von Sanierungswerten : Ergebnisse
aus dem Vorhaben "Erarbeitung von
Schwellenwerten für hochbelastete Böden"
Bericht gemäß Artikel 17 der EG-Richtlinie
86/278/EWG über die Klärschlammverwertung der
Bundesrepublik Deutschland
Wirtschaftlichkeit und Kostenplanung von
kommunalen Abwasserreinigungsanlagen
Intrinsic bioremediation of landfills interim report
Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit,
Forschungsbericht 10301227
Wallingford 1989
Berlin :
Umweltbundesamt,
1991
KA 10/94
Seite 3
Mai 2001
Nr.
38
Autor(en)
Titel
ANLAGE 11
Quelle
Verlag
Jahr
KA 4/98
GfA
1998
Wasser + Boden 11/1996, S.
61 ff
Bgbl Teil 1 Nr 21 vom
28.04.1992
Amsterdam [u.a.] : Elsevier
Paul Parey
1996
39
Buer, T., Hamacher, R., Wege der Entsorgung von Reststoffen aus
Radke, D., Riße, H.
Kläranlagen - Entwicklungen in der
Siedlungsentwässerung
Bundesregierung
Gesetz zum Schutz des Bodens (Entwurf)
40
Bundesregierung
Klärschlammverordnung vom 15.04.1992
41
Burman Robert
Evaporation, evapotranspiration and climatic data
42
Busse, O.
KA
43
Bütow, Eckhard
44
45
Chalvaparit, O.,
Kerdsup, W
Christen, O.
Die Filterpresse Schwerpunkt der KlärschlammBeseitigung/ Konsequenz einer 25-jährigen
Entwicklungsperiode
Ableitung von Sanierungswerten für kontaminierte
Böden
Use of Subsurface-Flow Constructed Wetlands for
Landfill Leachate Tertiary Treatment
Ampfer bindet Schwermetalle
46
Colin, F
Evaluation and improvement of bioremediation
processes for contaminated soils
Luxembourg [u.a.] : Office for
Official Publ. of the European
Communities
47
Cookson, John T
1994
Klärschlamm,Schlamm-AscheVerfahren,Filterpressen
ISEB Meeting
Photoremediation
DLG-Mitteilungen 3/95
1. Aufl. - Berlin : E.
Schmidt, 1991
Chulalongkorn
University, BKK
2001
Phytoremediation
1995
1994
Schwermetallverseuchte Böden biologisch
sanieren
1995
Universidad de León,
E.
2001
Phytoremediation
Cambridge Univ. Press
1996
1998
2000
Bioremediation / Phytoremediation (TIB)
Hochdruckbandpresse, Kaltlufttrocknung,
Kosten
Anlagentechnik,Erwartungen an die
Trocknungstechnik,Beispiel einer
Anlagentechnik
49
50
Devars, S
51
Donald, Lee Wise
Enhanced Heavy Metal Tolerance in Two Strains
of Photosynthetic Euglena gracilis by Preexposure
to Mercury or Cadmium
Bioremediation of contaminated soils
52
Dörner, M.
Die Kaltlufttrocknung von Klärschlamm
Abwasser 2/96
1996
53
Dorschel, W.
Falsches Kostenbewußtsein zahlt sich bei der
Klärschlammtrocknung nicht aus
awt 1/96
1996
Prack Consult GmbH
1992
Bioremediation Engineering : Design and
Application
Cortijo, R., Ansola, G., Phytoremediation Efficiency of Typha Latifoliy, Iris ISEB Meeting
Photoremediation
Luis, E.
Pseudacorus and Salix Atrocinerea to Municioal
Wastewater Pollutants Removal
Crawford, Ronald L
Bioremediation : principles and applications
48
Schlagworte
New York, NY [u.a.] :
Marcel Dekke
Seite 4
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
54
Dorschel, W.
55
Drees, G.; Bohn, Th.
56
Eck-Düpont, M.; Wolf,
P.
Einhaus, G.
El-Housseini, M.,
Ahmed, S.M.
57
58
59
Titel
Perspektiven der zukünftigen
Klärschlammentsorgung unter Berücksichtigung
neuer gesetzlicher Rahmenbedingungen
Investitionskosten und Wirtschaftlichkeit von
kommunalen Abwasserreinigungsanlagen
Wirtschaftlichkeitsvergleich von Varianten der
Abwasserbehandlung an einem Beispiel
Schilf speichert Schwermetalle
Phytoremediation of Some Heavy Metals by
Aquatic Plants
Quelle
KA 1/96
Jahr
Schlagworte
1996
Klärschlammentsorgung
KA 7/91
1991
Kostenplanung,Wirtschaftlichkeitsberechnung
KA 6/92
1992
1995
2001
Kostenvergleichsrechnung,Beispiel,Nichtmon
etäre Gesichtspunkte
Schwermetalle,Pflanzenwachstum
Phytoremediation
Stuttgart : Univ., ISWA, Inst. für
Siedlungswasserbau,
Wassergüte- u. Abfallwirtschaft
1997
ENRO Ludwigsfelde Energie
GmbH
1993
C4-Pflanzen (TIB)
1996
Fachkolloquium Siedlungswasserwirtschaft
am 7. November 1995
1994
Biomassebereitstellung,energetische und
stoffliche Nutzung
1993
2001
Phytoremediation
Entsorga 9/95
ISEB Meeting
Photoremediation
60
61
Esch, B.; Keding, M.
Technologieentwicklung bei der
Abwasserableitung und Klärschlammentsorgung
KA 2/ 96
62
Symposium Miscanthus
Schriftenreihe
Nachwachsende Rohstoffe
Band 4
63
Fachagentur
Nachwachsende
Rohstoffe e.V.
Flathman, Paul E
64
Fletcher, J. et al
65
Fonkou, T. et al.
66
Forster, Christopher
67
Francis, A. J
Prack Consult GmbH
Verlag
GfA
Engesser, Karl-Heinrich Verbundvorhaben: Biologische Sanierung von
Carbochemie Altlasten : Teilvorhaben 1:
Humifizierung von PAK ; Teilvorhaben 1/2:
bakterielle Metaboliten ; Schlußbericht
ENRO Ludwigsfelde Machbarkeitsstudie für die Vorbereitung eines
Energie GmbH
Projektes zum Nachweis der wirtschaftlichen
Nutzung von nachwachsenden
Energierohstoffen, insbesondere C4-Pflanzen
"Miscanthus" im Heizwerk Ludwigsfelde
Soils, Water and
Environment Research
Institute, Giza, Egypt
ISEB Meeting
Photoremediation
Landwirtschaftsverla
g GmbH 48165
Münster
Boca Raton [u.a.] :
Lewis Publ.
University of
Oklahoma, USA
ISEB Meeting
Photoremediation
University of Dschang,
Cameroon
2001
Phytoremediation
Chichester : Ellis
Horwood [u.a.]
1987
1993
Bioremediation : field experience
The Plant Root, a Natural Injector System to
Stimulate Microbial Deegradation of Recalcitrant
Soil Contaminants
The Accumulation of Heavy Metals in Biotic and
Abiotic Components of the Olezoa Complex in
Yaounde, Cameroon
Environmental biotechnology
ANLAGE 11
Bioremediation of soils, sludges, and materials
contaminated with toxic metals or radionuclides
Seite 5
Mai 2001
Nr.
68
Autor(en)
Titel
Quelle
69
Friese, M.; Fuchs, H.;
Gerth, A.; Unger, S.
Fritsche, W.
70
Fuchs, H.; Gerth, A.
71
72
Gallenkemper, B.;
Flamme, S.
Gangopadhyaya M..
Klärschlammkomposte und deren Einsatz zur
Rekultivierung devastierter Flächen
Measurement and estimation of evaporation and
evapotranspiration : report
73
Gawronski, S. et al.
74
Geller, G.
75
Giegrich, Jürgen
Platinum Uptake by Mustard Plants with the
Perspective of Phytoextraction
Horizontal durchflossene Pflanzenkläranlagen im
deutschsprachigen Raum - langfristige
Erfahrungen, Entwicklungsstand
Systeme und Anlagen zur stofflichen Verwertung
und Schadstoffentfrachtung : Erarbeitung der
Grundlagen zum zweiten Abschnitt der
Technischen Anleitung Siedlungsabfall
76
Grosser, W.;Gert, A.
Vom Klärschlammstapelplatz zum Biotop
77
Groudev, S. et al.
Treatment of Acid Mine Drainage from an
ISEB Meeting
Uranium Deposit by means of Natural Wetlands Photoremediation
78
Gulz, P, Gupta, S.
79
Gupta M. et al.
80
Haider, R.
Arsenic Uptake by Different Crop Plants Possibilities and Limitations of their use for
Phytoremediation
Uptake and Toxicity of Metals in Scirpus Lacustris
and Bacopa Monnieri
Untersuchung über den Einsatz von Pflanzen
zur Klärschlamm-Entwässerung Teilvorhaben 4
Prack Consult GmbH
Schilfpflanzen sammeln Schwermetalle
Verbundvorhaben Dekontamination von PAKbelasteten Böden durch Pilze : Teilprojekt 1
Screening von PAK-abbauenden Pilzen und
Identifizierung der Metabolite ; Abschlußbericht,
Laufzeit: 01.03.1994 bis 31.10.1996
Einigen schmeckte Kupfer besonders gut
ANLAGE 11
Verlag
WLB Wasser, Luft und Boden
06/95
Jahr
Schlagworte
1995
Jena
1997
Standort Chemie 9/95
1995
Müll und Abfall 10/96
1996
Repr. - Geneva : World
Meteorological
Organization,1968
ISEB Meeting
Photoremediation
Wasser + Boden 1/1998, S.18
ff
1968
Sumpfbeetpflanzen können Schwermetalle
aus Wasser aufnehmen
Klärschlammkompost,Schwermetallgehalt,La
bo/Laga,Nährstoffgehalt
2001
Phytoremediation
Warsaw Agricultural
University, PL
Blackwell
1998
Heidelberg : ifeu-Inst. für
Energie- und Umweltforschung
e.V
1991
Schadstoffentfrachtung (TIB)
Abwasser/Kommunal 2/96
1996
2001
Lagebeschreibung, Abbau Schwermetalle,
Abbau Kohlenwasserstoffe
Phytoremediation, Heavy Metals
2001
Phytoremediation
ISEB Meeting
Photoremediation
University of Mining
and Geology, Sofia,
Bulgaria
Swis Federal Research
Station, Bern, CH
Aquatic Botany Laboratory,
Lucknow, India
Umweltforschungsplan des Forschungsbericht
Bundesministers für Umwelt, 10301227
Naturschutz und
Reaktorsicherheit,
Seite 6
1988
Hydrologische Untersuchungsstelle
Salzburg
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
ANLAGE 11
Quelle
Jahr
Schlagworte
Forschungsbericht
10301227
1988
Schlammentwässerung,Versuchsanlage,S
chilfbestand,Sickerwässer, bauliche
Ausführung,Kosten
GfA
1996
Klärschlamm, Schwermetalle
1993
81
Hanisch, B.; Zacher,
B.
82
Häusler, W.
83
Hazen., T. C
84
Heinss, U., Koottatep, Use of Reed Beds for Faecal Sludge
EAWAG, SANDEC, AIT
T.
Dewatering - A Synopsis of Reviewed Literature
1998
Reed Beds, Sludge Dewatering
85
Heinss, U., Larmie,
S.A., Strauss, M
Solids Separation and Pond Systems for the
Treatment of Faecal Sludges in the Tropics
1998
Faecal Sludge, Thailand
86
Herms, M.
GfA
1987
Klärschlamm
87
Hinchee, Robert E
Columbus, Ohio :
Battelle Press
1995
88
Hoffmann, T.
Wirkungen von Klärschlamm auf
KA 1987
landwirtschaftlichen Boden
Biological unit processes for hazardous waste
treatment : [papers derived from the Third
International In Situ and On-Site Bioreclamation
Symposium, held in San Diego, California, in April
1995]
Das CO2-Minderungspotential in der deutschen
Luftreinhaltung EP 19/95
Elektrizitätswirtschaft
1995
89
Hofmann, K.F.
Elektrizitätswirtschaft,CO2Minderung,Klimaschutz,Internationale
Aktivitäten
Klärschlammvererdung, Bodenbiologie,
Hygiene, Keimzahlen
90
Hofmann, K.F.; Klee,
O.
91
Höner, G., Bahlo, K.
92
Hong, Q.J. et al.
93
Hövelmann, A.
Prack Consult GmbH
Untersuchung über den Einsatz von Pflanzen Umweltforschungsplan des
zur Klärschlamm-Entwässerung Teilvorhaben1 Bundesministers für Umwelt,
Naturschutz und
Reaktorsicherheit,
KA 6/96
Aluminium im Klärschlamm und Einfluß der
Klärschlammdüngung auf Aluminiumgehalte in
Böden
In-situ bioremediation via horizontal wells
Verlag
EAWAG, SANDEC, WIR
Entwässerung und Vererdung von
Klärschlamm in Schilfbeeten
Fakultät für Biologie der
Eberhard-Karls-Universität
Tübingen
Untersuchung über den Einsatz von Pflanzen Umweltforschungsplan des Forschungsbericht
zur Klärschlamm-Entwässerung Teilvorhaben 3 Bundesministers für Umwelt, 10301227
Naturschutz und
Reaktorsicherheit,
Keimelimination bei der Abwasserreinigung in
bewachsenen Bodenfiltern
Phytoaccumulation of Trace Elements by
Wetland Plants
Betriebskosten für die Behandlung von
Deponiesickerwasser, Teil 2
Wasser + Boden 9/1996, S. 13 Paul Parey
ff
Journal of Environmental
Quality
KA x/93
Seite 7
1992
1988
Biologisch-bakteriologische
Untersuchungen
1996
1993
Biologie,chemische Oxidation und Adsorption
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
94
Hoyningen Jürgen
Freiherr von
95
Hruschka, H. et. al.
96
97
Hruschka, H.; Fischer,
M.
Huppert-Nieder, H.-P.
98
Imhoff.,R. et.al.
99
100
Jaco Vangronsveld ;
Scott D. Cunningham
Jensen Marvin Eli
101
Joneck, M.; Prinz, R.
102
Kassner, W.
103
Kassner, W.; LoosenMatuschek, B.
104
Titel
Mikrometeorologische Untersuchungen zur
Evapotranspiration von bewässerten
Pflanzenbeständen
Beeinflußt die Schlammtrocknung den Betrieb der
Kläranlage?
Rechtliche Situation bei der
Herstellung von kulturfähigem Boden mit Hilfe von
Klärschlamm und Sandfanggut
Verlag
Jahr
Schlagworte
Hannover
1980
KA 5/96
1996
KA-betriebsinfo 3/97
1997
Schlamm,Entwässerung/Trocknung,Abwasse
r,Kläranlage,Betrieb
KrW-/AbfG, Klärschlamm, Verwertung,
Beseitigung
Gewässerschutz-WasserAbwasser Bd. 152, RWTH
Aachen 1995
Abwasser Special II Nr. 15,
1995
1995
1998
Abwasserbehandlung, aerobe
Schlammstabilisierung, Schlammteiche
New York, NY : ASCE 1990
1990
ff
1996
PCDD, PCB, PAK, Schwermetalle
KA 9/90
1990
Klärschlamm,Zielvorgaben
KA 7/93
1993
Kayser, R.
Umweltverträglichkeits- und Kostenberechnungen KA x/93
der Sickerwasserbehandlung
1993
Klärschlammverwetung,Beispiele aus
Deutschland,Beispiele aus
Frankreich/Schweiz
Sickerwasserreinigung,Flockung,Aktivkohlea
dsorption,chemische Oxidation
105
Keding, M. et. al.
KA 2/92
1992
Klärschlammverwertung,Klärschlammverordn
ung,Kosten,Schwermetallgehalte
106
Kießing, G., Gerth, A.
Phytoremediation
Kim, B.J., Cardenas,
R
Klee, O. et. al.
ISEB Meeting
Photoremediation
Proceedings, Constructed
Wetland in Water Pollution
KA 11/87
2001
107
Alte und neue Verfahren zur stofflichen Verwertung
von Klärschlamm unter Berücksichtigung der
Anforderungen der novellierten
Klärschlammverordnung
Passive / Biological Treatment of Waters
Contaminated by Uranium Mining
Use of Reed Beds for Dewatering Sludge in the
USA
Untersuchung über den Einsatz von Pflanzen zur
Klärschlamm-Entwässerung
1990
1987
Sauerstoffeintrag,Klärschlamm,Schilfbestand
108
Prack Consult GmbH
Simultane aerobe Schlammstabilisierung mit
Nachfaulung in Schlammspeicherplätzen
Metal-contaminated soils
Quelle
ANLAGE 11
Evapotranspiration and irrigation water
requirements : a manual
Organische und anorganische Schadstoffe in
straßennahen Böden unterschiedlich stark
befahrener Verkehrswege in Bayern
Künftige Entwicklung der Klärschlamm-entsorgung,
Szenario 2000
Vertriebswege für die landwirtschaftliche
Verwertung von getrocknetem Klärschlamm
1995
Berlin [u.a.] : Springer
Seite 8
Pergamon Press
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
Quelle
Verlag
Jahr
Schlagworte
ASP, Amherst
Scientific Publ
1999
1995
Phytoremediation of soil and water contaminants : Washington, DC : American
Chemical Society
developed from a symposium [at the 212th
National Meeting of the American Chemical
Society, Orlando, Florida, August 25 - 29, 1996]
1997
Krüger, G.
Recycling:Ein auslaufendes Modell?
1996
113
114
Kühn, H.
Kuschk, P. et al.
1991
2001
115
2001
Phytoremediation
116
Kutrys, S., Gawronski,
S.
Kuzel, S. et al.
Abwasserentsorgung auf der Insel Norderney
Experimental Strategies to investigate the
Influence of Helophytes on the Redox
Reactions in their Rhizosphere
Possibilities of Using Quackgrass Agropyron
Repens in Phytoextraction
Phytoremediation of Diffusively Contaminated Soils
by Two Different Species of the Genus Reynoutria
Klärschlammverordnung,Bodenschadstoffkon
zentrationen
Phytoremediation
2001
Phytoremediation
117
Lakatos, G. et al.
2001
Phytoremediation
118
Landesregierung S-H
119
Leeson, Andrea
109
Kostecki, Paul T
110
Kremer, F..
111
Kruger, Ellen L
112
120
121
122
Arsenic, bioremediation, environmental
fate/analysis, federal/innovations, MTBE, multiphase extraction, radionuclides, railroads, RBCA,
remediation, risk, site assessment
Bioremediation of Hazardous Wastes. Research,
Development, and Field Evaluations, 1995
Study on Phytoremediation in a Chromium
Contaminated Sediment in Hungary
Klärschlammentsorgung seit 1988
Amherst, Mass.
ANLAGE 11
Abfall-Brief 9/96 3. Jahrgang
ISEB Meeting
Photoremediation
UFZ-Leipzig
ISEB Meeting
Photoremediation
ISEB Meeting
Photoremediation
Warsaw Agricultural
University, PL
University of South
Bohemia, Czech
Republic.
Debrecem University,
Hungary
ISEB Meeting
Photoremediation
Landtagsdrucksache 13/2232
vom 14.10.1994
Bioremediation of metals and inorganic
compounds
Leeson, Andrea
Phytoremediation and innovative strategies for
specialized remedial applications : the Fifth
International In Situ and On-Site Bioremediation
Symposium, San Diego, California, April 19 - 22,
1999
Leyval, C
Effect of heavy metal pollution on mycorrhizal
colonization and function: physiological, ecological
and applied aspects
Liénard, A., Duchène, A Study on Activated Sludge Dewatering in
CEMAGREF
Ph., Gorini, D.
Experimental Reed-Planted or Unplanted
Sludge Drying Beds
Prack Consult GmbH
1994
Columbus, Ohio [u.a.] :
Battelle Press
Columbus, OH : Battell
Press
Seite 9
1999
1999
1997
1994
Mai 2001
Nr.
123
124
125
126
127
128
129
130
Autor(en)
Titel
Liénard, A., Esser, D., Sludge Dewatering and Drying in Reed Beds: an
Deguin, A., Virloget, F. interesting Solution? General Investigation and
First Trials in France
Loan, N.T.
Use of Biological Pond System with Duck Weed
and Water Hyacinth Combimed with Soil Trech
System to Treat Wastewater Containing High
Organic Matter Content
Lohse, M. et. al.
Bepflanzte Bodenabwasserreinigungsstufen von
Kleinkläranlagen
Lohse, M. et. al.
Bepflanzte Bodenabwasserreinigungsstufen von
Kleinkläranlagen
Löser, C. et al.
Conditioning of Heavy Metal-Polluted Sediment
with Plants on a Pilot Scale
Lubun, Y. et al.
Indirect Phytoremediation of Arsenic-Containing
Compounds from Soils
Lüderitz, V., Gerlach, F. Enhancement of Phosphorus Removal in
Constructed Wetlands
Lüpke, M.; Könemann, Erzeugbare Rohstoffe eine Chance auch für die
N.
131
Macek, T. et al.
132
Marb, C. et. al.
133
Mbaye Constance
134
ANLAGE 11
Quelle
Verlag
CEMAGREF, SAUR
ISEB Meeting
Photoremediation
Vietnam National
University, Hanoi,
Vietnam
KA 4/96
Schlagworte
1990
2001
Phytoremediation
1996
Abwasser,Kleinkläranlagen,biologische
Reinigung,Pflanzenkläranlage
Pflanzenkläranlagen
KA 4/96
GfA
ISEB Meeting
Photoremediation
ISEB Meeting
Photoremediation
UFZ-Leipzig
Institute of
Biochemistry..,
Saratov, Russia
Hochschule
Magdeburg-Stendal
ISEB Meeting
Photoremediation
Wasser + Boden 5/94
Accumulation of Cadmium by Transgenic Tobacco ISEB Meeting
Photoremediation
KA x/93
Schadstoffverhalten bei der Klärschlammtrocknung: Ergebnisse der Untersuchungen an
einem Direkt- (Band-) Trockner und einem Indirekt(Wirbelschicht-) Trockner
Caractérisation du milieu et utilisation des données Egelsbach [u.a.] : Hänselnumériques de télédétection pour la cartographie Hohenhausen
de l'évapotranspiration : un exemple sur le Sénégal
Academy of Science,
Prag
McCutcheon, S. C
Phytoremediation of Hazardous Wastes
135
Means, Jeffrey L
136
Menzel Lucas
Emerging technology for bioremediation of metals :
[Second International Symposium on In Situ and
On-Site Bioreclamation, held in San Diego,
California, in April 1993]
Modellierung der Evapotranspiration im System
Zürich : Geograph. Inst. ETH
Boden-Pflanze-Atmosphäre
Prack Consult GmbH
Jahr
Seite 10
1996
2001
Phytoremediation
1994
Nachwachsende
Rohstoffe,Verwertung,Anbauförderung,Anbau
bedingungen
Phytoremediation
2001
1993
Bandtrockner,Wirbelschichttrockner,Klärschla
mm,Schwermetalle,orga-nische Schadstoffe
1999
1995
Boca Raton, Fla. [u.a.]
: Lewis Publ.
1994
1997
Mai 2001
Nr.
137
Autor(en)
Titel
Quelle
Verlag
Jahr
Schlagworte
Pflanzennährstoff- und Schwermetallgehalte
niedersächsischer Klärschlämme
Ministerium für Natur
Durchführungsbestimmungen zur Klärschlammund Umwelt S.-H
verordnung über die Verwertung von Klärschlamm
auf landwirtschaftlichen oder gärtnerisch genutzte
Böden
Moreno, D., Romero, L. Thermal Regime Affects Zn Phytoextraction Using
Field Grown Chinese Cabbage
Morgenroth E.,
Zweijahrestagung der International Association on
Wilderer, P.A.
Water Quality (IAWQ)
Mori, K.
Klärschlammvererdung in bepflanzten
Schlammtrockenbeeten
Münch, C., Kuschk, P., The Importance of Root Stimulated Nitrogen
Röske, I.
Removal for Wastewater Treatment in Constructed
Wetlands
N. N.
Akzeptanz und pfiffige Ideen gefragt Klärschlammentsorgung und -verwertung
KA 12/93
1993
Amtsblatt für SchleswigHolstein 1996
1996
144
N.N.
Abfallwirtschaftliche
Fachtagung, 1989, Göttingen
VKS, 1989
VKS
1989
KrW-/AbfG, Klärschlammmengen,
Schadstoffgehalte, EG-Rili
86/278/EWGVerwertung, Beseitigung
145
N.N.
TÜV Rheinland, Köln
1997
146
N.N.
New York, NY
1999
147
National Research
Council
In situ bioremediation : when does it work?
Institut für Energietechnik und
Umweltschutz
American Institute of Chemical
Engineers (AIChE).
National Research Council /
Committee on In Situ
Bioremediation
Washington, D.C :
National Acad. Press
1993
148
Negri, M. C
Phytoremediation: Using green plants to clean up
contaminated soil, groundwater, and wastewater
1996
149
Netzband, A. et. al.
Wasser + Boden 5/96
1996
Wurzelraumverfahren,Boden und
Pflanzen,Biomasse
150
Neumann, N.
Pflanzenkläranlagen zur Reinigung von
Spülfeldabwasser unter besonderer
Berücksichtigung der Stickstoffentfrnung
Miscanthus ein Faserrohstoff für die
Zellstoffindustrie
1994
Miscanthus Giganteus,
Zellstoffproduktion, Acetocell-Verfahren
151
Nielsen, S.M.
Sludge Dewatering and Mineralisation in Reed
Bed System
Proceedings, Constructed
Wetland in Water Pollution
1990
138
139
140
141
142
143
Merkel, D.; Matter, Y.
ANLAGE 11
Prack Consult GmbH
Abfallwirtschaft in Niedersachsen, Abfallberatung,
Schadstoffentfrachtung,
Baustellenabfallentsorgung, Abfallverminderung
durch Einsatz von Leichtlaufölen
Altlasten und kontaminierte Böden. Forum
Umweltschutz
Guidelines for successful Phytoremediation
ISEB Meeting
Photoremediation
KA 3/97
Universidad de
Granada, E
GfA
Moritec Internal Document
ISEB Meeting
Photoremediation
1997
1996
1997
Symposium Miscanthus, Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow
Seite 11
UFZ-Leipzig
VpA-Report 7/97
Pergamon Press
Untersuchungen auf Pflanzennährstoffe und
Pb,Cd,Cr,Cu,Ni,Hg und Zn 1983-91
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
152
Nießlbeck, P. et.al.
153
Norris, Robert D
154
Nyer, Evan K
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
Titel
Wartung, Pflege und Gewährleistung bei
Pflanzenkläranlagen unter Berücksichtigung der
Lebensdauer
Handbook of bioremediation
Quelle
ANLAGE 11
Verlag
KA 6/92
: Lewis Publ.
Boca Raton [u.a.] :
Lewis Publ.
U.S. Environmental
Protection Agency
Practical techniques for groundwater and soil
remediation
Office of Research and Symposium on Intrinsic Bioremediation of Ground Washington, DC
Development
Water : Hyatt Regency Denver, Denver, CO,
August 30 to September 1, 1994
Olguin, E.
Application of Phytoremediation in Mexico
ISEB Meeting
Institute of Ecology,
Photoremediation
Veracruz
Olguín, Eugenia J
Environmental biotechnology and cleaner
London [u.a.] : Taylor &
bioprocesses
Francis
Ortega, Rodriguez J.
8. Internationaler Recycling Kongreß Berlin
KA 2/96
- Fachkongreß KlärschlammbehandlungAbschlußbericht des
Osterkamp,S.;
Weitergehende Behandlung von schadstoffForschungs-projektes des
Lorenz,U.
belastetem Oberflächenabfluß mit
Landes und der Universität
Pflanzenkläranlagen
Bremen 1993-1995
Pabsch, J.; Pabsch,
Vererdung von Klärschlamm
KA 8/98
GfA
H.
Sewage Sludge Reuse in Agriculture of Thailand AIT
Parkpian, P.,
Polprasert, C.,
Eckhardt, H., Tinsley,
R.
AIT, SERD
Benefits and Risks of Using a Combination of
Parkpian, P.,
Ranamukhaarachchi, Sewage Sludge and Chemical Fertilizer on Rice in
Acid Sulfate Soil
S.L., Hansen, G.K.,
Meskuntavon, W.
Ingenieurgesellschaft für
Pauly, U.
Klärschlammvererdung in schilfbepflanzten
Vererdungsbeeten Kurzbeschreibung/ September Umweltplanung mbH
Karlsbrunnerstr. 11, 37249 Neu1992
Eichenberg
KA 10/97
GfA
Zehn Jahre Klärschlammvererdung in
Pauly, U., Blau, S.,
Borcke, P., Sydow, R., Schilfbeeten, Neue Wege der
Klärschlammverarbeitung und -verwertung
Haider, R.
Pauly, U.; v. Borcke, P. Klärschlammvererdung in Schilfbeeten
WLB 11/12 1996, S. 49 ff
Prack Consult GmbH
Seite 12
Jahr
Schlagworte
1992
Wartung,Entsorgung Schnittgut
1994
1993
1994
2001
Phytoremediation
2000
1996
Konditionierung,Entwässerung,Klärschlammv
ergasung
Analyse von Funktion und Leistung der
Aquarisa-Pilotanlage
1996
1998
Schlamm, Entwässerung, Vererdung
Sewage Sludge, Thailand
Sewage Sludge, Thailand
1992
Schlammvererdungsbecken,Verfahrensablau
f
1997
1996
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
166
Pauly, U.; Zöller, K.T.
167
Pavlikova, D., et al.
168
Philipp, W.
169
Pinnekamp, J.
Reststoffe aus der Abwasserbehandlung
170
Poletschny, H.
171
Pope, D. F
172
Pöpel, H. J.
173
Pöpel, H. Johannes
174
175
Pressereferat des
Deutschen
Bundestages
Raskin, Ilya
176
Rasp, H.
177
Reinhofer, M. et. al.
Prack Consult GmbH
Integration von Abwasser- und
Schlammbehandlung im Wurzelraumverfahren
nach Kickuth
The Evaluation of Cd and Nickel Accumulation
Ability of Transgenic Tobacco Bearing Different
Transgenes
zur Klärschlamm-Entwässerung Teilvorhaben 2
Quelle
ANLAGE 11
Verlag
BMFT-Forschungsvorhaben
02WA8657 Gesamthochschule
Kassel
ISEB Meeting
University of
Photoremediation
Agriculture, Prague,
Czech Rep.
Umweltforschungsplan des Forschungsbericht
Bundesministers für Umwelt, 10301227
Naturschutz und
Reaktorsicherheit
Tagungsband zur Tagung am
28./29. Februar 1996 in Aachen
„Umweltbelastung durch
Umweltschutz“ Energie und
Reststoffpro-blematik
Wasser + Boden 6/96
Jahr
1993
Schlagworte
Abschlußbericht
1988
Seuchenhygienische Untersuchung
1996
Feste Reststoffe,Schlammanfall,Gasförmige
Reststoffe
Verwertung von Reststoffen und
Reststoffkomposten
Bioremediation Using the Land Treatment
Concept. Environmental Regulations and
Technology
Auswirkungen der Nährstoffelimination auf Menge, Klärschlammbehandlung und
Klärschlammentsorgung Zusammensetzung und Behandlung des
Stand und
Klärschlammes
Entwicklungstendenzen Darmstadt
Stabilisierung und energiearme Hygienisierung von
Fäkalschlamm durch kombinierte aerobthermophile und mesophile-anaerobe Behandlung
: Schlußbericht ; Abschlußdatum: März 1989 ;
Contract 02WS85434
Klärschlammanfall und -entsorgung in Deutschland Bundestagsdrucksache 13/921
1996
Reststoffe,Grün- und
Biokompost,Schwermetallgehalt
Phytoremediation of toxic metals : using plants to
clean up the environment
Kompostierung von Klärschlamm
Produktqualität - Endproduktverwertung von
vererdetem Klärschlamm
New York, NY [u.a.] :
Wiley & Sons
ff
Institut für Umweltgeologie und
Ökosystemforschung Graz
Seite 13
1993
1992
Reinigungsanforderungen und
Verfahrenstechnik,Schlammanfall,Schlammz
usammensetzung
1992
Fäkalschlamm
2000
1996
1996
Weiterführende Untersuchungen an der
Klärschlammvererdungsanlage
Heiligenkreuz/Waasen
Mai 2001
Nr.
178
Autor(en)
Titel
Verlag
Jahr
Schlagworte
Klärschlammvererdung mit Hilfe von
Helophyten
Einfluss von Grundwasserflurabstand und
Grundwassersenkung auf die reale
Evapotranspiration und den Pflanzenertrag
Rentschler, G. et al.
Zinc Uptake by Arabidopsis Halleri L. Hayek
and High Biomass Plant Species from Soils
Contaminated by Former Zinc Processing
Industries
Rieß, P., et. al.
Anforderungen an die stoffliche Verwertung von
organischen Reststoffen unter Berücksichtigung
von Klärschlamm
Roediger, M.
Faulung und Trocknung zur Verminderung der
Kosten und Erhöhung der Sicherheit bei der
Entsorgung von Klärschlämmen
Rogers, J. E
Role of Microorganisms in the Bioremediation of
the Oil Spill in Prince William Sound, Alaska
Rossi, G. et al.
Brassica Napus Capability to Accumulate
Cadmium, Zinc and Copper of Soil
Rumphorst, M.;Kübler, Ökologische Bewertung von Verfahren zur
H.
Bioabfallbehandlung unter den Aspekten
Energiebilanz und CO2 Emission
Salt, D. et al.
Phytoremediation: a Novel Strategy for the
Removal of Toxic Metals from the Environment
Using Plants
Sarma, K. S
Plant regeneration and multiplication of the
emergent wetland monocot Juncus accuminatus
KA 8/94
1996
Wilnsdorf : SVK-Verl
1986
Klärschlämme,Verwertung,Entwässerung,
Vererdung,Schilf
2001
Phytoremediation
awt 1/96
1996
Pflanzliche Sekundärrohstoffe
KA 2/94
1994
Schlamm,Stabilisierung,Entwässerung,Schla
mmbeseitigung,Kosten
1990
188
Sauerbeck, D.; Lübben, Auswirkungen von Siedlungsabfällen auf Böden,
S.
Bodenorganismen und Pflanzen
189
Schaaf, Harald
190
Schleypen, P.
191
Schmautz, H.
192
Schmautz, H.
179
180
181
182
183
184
185
186
187
Reinhofer, M.;
Berghold, H.
Renger Manfred
Quelle
ANLAGE 11
Prack Consult GmbH
Umweltverträgliche Verwertung von biogenen
Abfallstoffen in der Landwirtschaft
Abwasserreinigung mit Nitrifikation, Dentrifikation
und Phosphorelimination Arbeitsblatt A 131
ISEB Meeting
Photoremediation
International
Graduate School
Zittau
ISEB Meeting
Photoremediation
Exp. Inst. for Plant
Nutrition, Rome, I
1996
Kompostierung,Energie-und CO2-Bilanzen
1995
1998
Forschungszentrum Jülich
GmbH,KFA
1991
ff
KA 2/91
1997
BMFT Forschungsvorhaben
0339059,Berichte aus der Ökologischen
Forschung
Klärschlamm, Kompost, Schwermetalle,
Bilanzen
Belebungsbecken,Bemessungsgrundlage,Sc
hlammbelastung
Biotechnology, Vol 13
2. Abwassertagung „Kommunale Kläranlagen“ am KA x/93
9. und 10. Februar 1993 in Frankfurt/M.
Kreislaufwirtschaftsgesetz auf der Kippe?
KA 4/94
1991
1993
1994
Seite 14
Chemische und biologische
Phosphorelimination,Schlammverbrennung
Kreislaufwirtschaftsgesetz
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
ANLAGE 11
Quelle
Verlag
Schlagworte
1992
Beurteilung von PCB und PAK in Kulturböden
1982
Fäkalschlamm Klärschlamm
1985
193
Schmidt, A.
Materialien zur Ermittlung und Sanierung von
Altlasten
194
Schneider, K
Kassel
195
Scholl, W. et. al.
196
197
Schulz, P.-M.
Seedler, M.
Klärschlamm : Hinweise und Empfehlungen für die
Verwertung und Beseitigung von Klärschlamm und
Fäkalschlamm
Klärschlammvererdung in Schilfbecken
KA 5/85
Ergebnisse und Erkenntnisse eines
praxisbezogenen Pilotprojekts
Klärschlamm: Abfall oder Wirtschaftsgut?
KA 6/93
Energie- und Rohststoffquelle vom Acker
Landpost 4/96
198
Seidel, H. et al.
UFZ-Leipzig
199
Seyring, N. et al.
UFZ-Leipzig
200
Sikdar, Subhas K
Bioleaching of Arsenic Species and Heavy Metals ISEB Meeting
Photoremediation
From Contaminated Sediments by Changing the
Environmental Conditions
Economical Potentials of Constructed Wetlands
ISEB Meeting
Photoremediation
Bioremediation : principles and practice
Aufbau der
Pilotanlage,Ökosystem,Entwicklung
Pflanzenbestand,Kosten
Abfallrecht,Abfallbegriff
Schnellwachsende Gehölze,Versuchsanlage
Futterkamp
201
Sims, J. L
Bioremediation of Contaminated Surface Soils
202
Sinha, S. et al.
203
Sinha, S. et al.
204
Soudek, P. et al-
Lucknow, India
Lucknow, India
ISEB Meeting
Photoremediation
205
Souza, M. P. de
Chromium and Manganese Uptake by Hydrilla
Verticillata
Modulation of Cadmium Uptake and Toxicity in
Spirodela Polyrrhiza
Ni(63)-Accumulation and Distribution Using in vitro
Culture of Populus Spp. and Comparison with Cs
(137)
Rhizosphere bacteria enhance the accumulation of
selenium and mercury in wetland plants
206
Srisatit, T. et al.
207
Steenblock, Rainder
208
209
Steinmüller GmbH
Stengel, E. et al.
Arsenic Removal Efficiency from Soil By
Colacasia Esculenta and Vetiver Glass
Klärschlamm-Verwertung ist ökonomisch sinnvoll
und ökologisch geboten
Müll-Klärschlamm-Kompostierungsanlage
Phytoremediation of the Metalloid Selenium by
Reed Vegetation
ISEB Meeting
Chulalongkorn
Photoremediation
University, BKK
Pressestelle Landesregierung SH, 16.07.1996
Firmenschrift
ISEB Meeting
Forschungszentrum
Photoremediation
Juelich
Prack Consult GmbH
Landesanstalt für Ökologie,
Landschaftsentwicklung und
Forstplanung, NordrheinWestfalen
Jahr
Seite 15
1993
1996
Lancaster, Pa. [u.a.] :
Technomic Publ.
1998
1989
Academy of Science,
Prag, Czech Republic
1999
2001
Phytoremediation
1996
Klärschlamm-Verwertung
k.A.
Phytoremediation, Heavy Metals, Reed
Plants
Mai 2001
Nr.
210
Autor(en)
Titel
ANLAGE 11
Quelle
Verlag
211
212
Stenz, B.; Schulin, R.;
Schenk, M.
Sutor, P.
Terry, Norman
Schwermetallaufnahme durch Kulturpflanzen auf
belasteten Böden
Biomasse - Brennstoff der Zukunft?
Phytoremediation of contaminated soil and water
ff
SuB Heft 8/91
: Lewis Publishers
213
Terry, Norman
Phytoremediation of Selenium and Other Trace
Elements in Soil and Water
ISEB Meeting
Photoremediation
214
Tlustos, P. et al.
The Potential of Amaranthus Species for Cleaning ISEB Meeting
up the Soils with Elevated Level of Arsenic
Photoremediation
215
216
Tomar V. S.
Toth, A. et al.
Evapotranspiration from Rice Fields
Phytoremediation of Ore Processing Plant Tailings ISEB Meeting
in Northern Hungary: a Treatability Study
Photoremediation
217
223
Trampczynska, A. et al. The Role of Plants in Secondary Circulation of
Heavy Metals in Environment
Turk, M.
Inkrustationen in Entwässerungssystemen von
MVA-Schlacke- und Klärschlammonodeponien
Turner, R. R
Bioremediation of Mercury-Contaminated Sites:
Foreign Trip Report, September 9-17, 1989
Universität Stuttgart
Schadstoffentfrachtung kommunaler Abfälle sowie
Verwertungsgebot in der Praxis
Vajapayee, P. et al.
Bioremediation of Tannery Effluent by Aquatic
Macrophytes
Wähning, U.
Entwässerung von Dünnschlamm aus der
Reinigung von Deponie- und
Kompostsickerwasser mittels Schilfbeeten
Wandtner, R.
Schwindende Euphorie auf dem Hanffeld
224
Wang, K.
225
226
218
219
220
221
222
ISEB Meeting
Photoremediation
Universität Stuttgart
Lucknow, India
KA 4/00
University of Californiy,
Berkeley, USA
Jahr
1997
Schlagworte
1991
2000
Schwermetallaufnahme, Feldversuche, pHWert, Sproß, Wurzel
Energiegehalt, Biomasseerzeugung
2001
Phytoremediation
University of
Agriculture, Prague,
Czech Rep.
1979
University of Debrecen,
Hungary
Warsaw Agricultural
University, PL
1996
1989
Monodeponie,MVA-Schlacke und
Aschedeponie,Temperaturprofil
Bielefeld
1984
GfA
2000
Schilfbeete
1996
Technik und Wissenschaft
10/96 Nr.235
Cadmium Resistance of Cultivated Plants and The ISEB Meeting
Utilization of CD-Polluted Soils in Agriculture
Photoremediation
Chinese Academy of
Science, Changsha
2001
Hanf,Anbau der Faserpflanze mit Tücken
verbunden
Phytoremediation
Wang, Q, Cui, Y.,
Dong, Y.
Potential and Prospect of Aquatic and Wetland
ISEB Meeting
Plants in Remediation of Polluted Waters in China Photoremediation
Chinese Academy of
Science, Beijing
2001
Phytoremediation
Weber, A. S
Transport of Non-Indigenous Bacteria in
Groundwater for the Initiation of In-situ
Bioremediation of Organic Contaminants
1995
Prack Consult GmbH
Seite 16
Mai 2001
Nr.
Autor(en)
Titel
227
Wennemar, R.
228
Wießner, A. et al.
229
Will, Wilfried
230
Witte, H.
Argumente zur Klärschlammverwertung
231
Zacher, B. et. al.
232
Zakharova, E.A. et al.
zur Klärschlamm-Entwässerung
Direct Phytoremediation of Arsenic Containing
Compounds from Soils
233
Zerres, H.P.
234
Zillich, G.
Prack Consult GmbH
Erhebliche Kostensenkung durch Anwendung
neuer Technologien bei der
Investigation into Oxygen Release by the Roots of
Helophyte Plantlets in Laboratory Scale
Hydroponic Systems
Wiederaufbereitungsanlage für kontaminierte
Böden : Laborphase ; Abschlußbericht
ANLAGE 11
Quelle
Verlag
KA 1/94
Jahr
1994
Schlagworte
Schlammbehandlung,Anlagenbeschreibung
ISEB Meeting
Photoremediation
UFZ-Leipzig
Helophytes
Berlin : Harbauer GmbH,
Ingenieurbüro für
Umwelttechnik
KA 9/90
1986
KA 9/87
ISEB Meeting
Photoremediation
Die Reinigungsstabilität kommunaler Kläranlagen KA x/93
in Baden- Württemberg
Zielvorgaben für eine ordnungsgemäße
Klärschlammentsorgung heute und für die Zukunft
Seite 17
1990
Klärschlammverwertung,Schadstoffe,Kosten
1987
Schlamm,Versuchsanlage,Sickerwasser,S
euchenhygiene
1993
Kläranlagenabläufe,Reinigungsstabilität
1990
Klärschlammanfall,einsetzbare Verfahren zur
Klärschlammnutzung
Institute of
Biochemistry..,
Saratov, Russia
Mai 2001
V e r w e r t u n gs m ö g l i c h k e i t e n d e s v e r e r d e t e n
1
A nl ag e 1 2
K l ä r s c h l a mms
Mengen und Absatzmöglichkeiten des Endproduktes aus der KSVE nach 6-10 Jahren
1. Mengen
Folgende Angaben zur Mengenreduzierung durch Vererdungsprozesse gelten für
Europa bzw. die BRD. Unter thailändischen Verhältnisse (tropisches Klima) ist zu
erwarten, dass aufgrund der höheren mittleren Temperatur (28°C statt 10°C) die
biologische Aktivität steigt und der Abbau der Trockensubstanz (=Mineralisierung)
erhöht ist, d.h. es ist im Trend mit einer höheren Mengenreduzierung als unter
europäischen Klimabedingungen zu rechnen.
Unter europäischen Klimabedingungen entstehen durch Mineralisierung aus
100 t TS/a Trockenmasse an Faulschlamm im Zulauf zur Klärschlammvererdung etwa
70 t TS/a nach 7 Jahre als Output der KSVE. Bei einem Wassergehalt von 50 % sind
im 8. Jahr also ca. 2 x 70 t = 140 t Klärschlammerde zu verwerten.
2. Absatzmöglichkeiten
Für die Verwertung der Klärschlammerde bieten sich aufgrund der Qualität und des
mutterbodenähnlichen Charakters folgende Wege an:
a.
Landschaftsbau
Hier sind insbesondere die Auffüllung, Profilierung, etc. von gemeindlichen
Grünflächen, Banketten, Böschungen, Lärmschutzwällen, Verwallungsbau für
Ausgleichsflächen, etc. zu nennen. Die Verwertung ist hier kostenneutral möglich.
b.
Abdeckungs- und Rekultivierungsmaßnahmen
Bei Ödflächen sowie Profilierung von z.B. Deponiekörpern aufgefüllter und
geschlossener Deponien
c.
Landwirtschaftliche Verwertung
In Europa ist diese Alternative, aufgrund der sinkenden Akzeptanz und der Kosten,
sicher zuletzt in Betracht zu ziehen.
V o r u n t e r s u c h u n g e n z u r Ü b e r t r a g u n g u n d An p a s s u n g d e s
K l ä r s c h l a mmv e r e r d u n g s v e r fa h r e n a n t h a i l ä n d i s c h e V e r h ä l t n i s s e
P r a c k C o n s u l t Gmb H
V e r w e r t u n gs m ö g l i c h k e i t e n d e s v e r e r d e t e n
2
A nl ag e 1 2
K l ä r s c h l a mms
Auf Thailand übertragen kann gesagt werden, dass Muttererde knapp ist, somit die
Herstellung und Verbringung eines mutterbodenähnlichen Produktes grundsätzlich
positive Effekte mit sich bringt (Rückführung von Nährstoffen in den Boden,
Schließung der Kreisläufe).
Sollte der vererdete Klärschlamm Schwermetallkonzentrationen aufweisen, die eine
Aufbringung
auf
Anbauflächen
für
Nahrungsmittel
verbieten,
sind
die
flächenintensiven Gummibaumplantage in Thailand und Südostasien eine Alternative.
Prack Consult GmbH
Heide, Juni 2001
Bangkok Post, 07.03.2001
Anlage 13
Ab fa l l g e b ü h r e n
1
Anlage 14
ORGANISATIONSMODELLE
1.
Allgemeines
Nachfolgend werden in der
Wasserversorgung bzw. Abwasserentsorgung übliche
Organisations- bzw. Betreibermodelle dargestellt und ihre Vor- und Nachteile
diskutiert, im einzelnen:
•
das Kooperationsmodell,
•
das Konzessionsmodell,
•
das BOT1 Modell.
2.
Kooperationsmodell
2.1.
Allgemeines
Ziel ist es, bei der kommunalen Aufgabe “Abwasserentsorgung” (bzw. „Wasserversorgung“) die Vorteile von privaten Leistungen bei gleichzeitiger Abkopplung von
Detailproblemen mit hohem Grad an Einflußmöglichkeiten der Stadt zu erreichen.
Eine spezielle Form stellt beispielsweise die Kooperation mit einem privaten
strategischen Investor wie z.B. einem Dienstleistungsunternehmen der Entsorgungswirtschaft, Anlagenhersteller, Baufirma, etc. dar.
2.2
Eigentums-GmbH
Die Stadt und ein privater Investor gründen eine Kooperationsgesellschaft =
Abwasserentsorgungs-GmbH = Eigentums-GmbH. Im weiteren Textverlauf wird nur
noch der Begriff der Eigentums-GmbH verwendet. Die Stadt übernimmt vom
Stammkapital 51 % und sichert sich dadurch einflußreiche Mitgestaltungsrechte
(vgl. Abb. 1, Seite 3 + Abb. 2 , Seite 4). Die Majoritätsrechte können allerdings bei
entsprechender Vertragsgestaltung auch mit weniger als 51 % erhalten bleiben.
Die Eigentums-GmbH übernimmt den Auftrag, die Abwasserentsorgung entsprechend
vorliegender Planungen von der Stadt (z.B. Abwasserentsorgungskonzept) oder nach
1
BOT: Build, Operate, Transfer
Prack Consult GmbH
Anlage 14
2
eigenen noch auszuführenden Planungen, im Rahmen vertraglicher Regelungen zu
sanieren, zu erweitern und oder neu zu errichten. Sie finanziert notwendige
Investitionen und ist für den Betrieb der Anlagen verantwortlich.
Die zu gründende Eigentums-GmbH ist mit einem Eigenkapital = Stammkapital von
z.B. << 20 % (in Thailand 150.000,-- DM) der Neuinvestitionen auszustatten. Dieses
kann einerseits eine Grundvoraussetzung bei vorgesehenen externen Finanzierungen
sein. Andererseits ist jedoch eine höhere Eigenkapitalausstattung nicht sinnvoll, weil
dann durch diese Eigenkapitalerhöhung die Entsorgungskosten belastet würden
(Marktmittel sind normalerweise billiger).
Der private Investor kann zur externen Finanzierung der Gesamtmaßnahme die
Restmittel - nach Zuschüssen, Sonderkrediten und Eigenmitteln der Stadt - als
Eigenmittel / Kredite zur Verfügung stellen.
Die erforderlichen Investitionsmittel werden i.a. von der Eigentums-GmbH auf dem
Kapitalmarkt beschafft, kommunale Fördermittel für diese Aufgaben, die die Stadt
beantragt und erhält, werden auf die Eigentums-GmbH übertragen.
2.3
Grundsätzlich kann die Eigentums-GmbH natürlich
die Betriebsführung selbst
übernehmen. Allerdings ist es bei mehreren Einzellösungen = Eigentums-GmbH‘s
jeweiliger örtlicher Abwasserentsorgungsanlagen ökonomisch (zur Optimierung von
Arbeitsabläufen) sinnvoll, Aufgaben ganz oder teilweise auszugliedern und zentral
ausführen zu lassen, d.h. in diesem Fall die Betriebsführung.
Im Kooperationsmodell (bei zukünftig evtl. mehreren Eigentums-GmbH’s, vgl. Abb. 3,
Seite 5) ist es deshalb sinnvoll, durch den Investor eine Betriebsführungs-GmbH zu
gründen und deren Service-Leistungen der Eigentums-GmbH anzubieten.
Prack Consult GmbH
Anlage 14
3
Organisationskonzept Abwasserent- und Wasserversorgung
Gebühren* von - privaten Kunden
- Gewerbe
- Hausverwaltungsgesellschaften
- Industrie
- Sonstige
durch Gebühreneinzug durch Eigentums-GmbH
Darlehen/Sacheinlage 51 %
49 % Sacheinlage, Darlehen
Eigentums-GmbH
Privater Investor
Investitionen in Abwasser- und Wassersystemen
Gemeinde
Pachtgebühren
Betreiben
Reparatur
ggf. auch
Dienstleistungen
für umliegende Städte
und Gemeinden
Abb. 1:
*:
Entgelte
für
Betriebe
Pachtvertrag
Ver- und Entsorgungsdienstleistungen
privater Investor + NN = 100 %
Rechtsbeziehungen im Kooperationsmodell zwischen Eigentums-GmbH und Betriebsführungs-GmbH
Im Fall Thailand bzw. PKT z.Z. nicht möglich, Einnahmensicherstellung nur durch Vereinbarung mit Stadt bzw. Stadt PKT (Steuern)
machbar.
Prack Consult GmbH
4
Anlage 14
Eigentums-GmbH (investive Gesellschaft)
z.B. 51 % Gemeinde, 49 % Investor
Investor + NN = 100 %
Dienstleistungen der Betriebsführungs-GmbH
Finanzierungsmanagement
Betriebsführung
Beratung und Planung
Störungsüberwachung und Bereitschaftsdienst
Wartung
Labordienst und Qualitätssicherung
Klärschlammbeseitigung
Reststoffverwertung und -entsorgung
Verbrauchsmittelbeschaffung und
Ersatzteilvorhaltung
Gewässerschutzbeauftragter
Anmerkung: Gebühreneinzug* erfolgt normaler Weise durch die Eigentums-GmbH, da nur
die Stadt Anschluß- und Benutzungszwang ausüben und zuverlässig Gebühren
erheben kann.
Abb. 2:
*:
Zentrale Serviceleistungen der Betriebsführungs-GmbH
Im Fall Thailand bzw. PKT z.Z. nicht möglich, Einnahmensicherstellung nur durch
Vereinbarung mit Stadt bzw. Stadt PKT (Steuern) machbar.
Prack Consult GmbH
Anlage 14
5
Durch die Zentralisierung verschiedener Dienste werden die Mehrfachnutzung
technischer Anlagen sowie die Koordination paralleler Verfahrensabläufe sichergestellt. Die überörtliche Nutzung standardisierter Leistungen läßt zusätzliche
Kosteneinsparungen in der technischen als auch in der kaufmännischen Betriebsführung erwarten. (vgl. Abb. 3).
WV / SW
Stadt 1
WV / SW
Stadt 2
Rechenzentrum
EDV
Bereitschaftsdienst
Klärschlammverwertung
Betriebsführungsgesellschaft
Labordienst
kfm. + techn.
Reststoff-
Betriebsführung
entsorgung
Planung + Baukoordination
Störungsüberwachung
WV / SW
WV / SW
Stadt 3
Stadt 4 u.a.
Abb. 3:
Überregionale Abwasserentsorgung bzw. Wasserversorgung
Prack Consult GmbH
2.4
Anlage 14
6
Vorteile einer Betriebsführung-GmbH
Als wesentliche Aspekte für eine Optimierung der Serviceleistungen durch eine
einzige Betriebsführungs-GmbH werden zum Beispiel angesehen:
•
Zentrale Störungsüberwachung der abwassertechnischen Anlagen.
•
Koordinierung und Einsatzleistung des Bereitschaftsdienstes, Personaldisposition
und Bereitstellung von “Springern” bei Ausfall von Anlagenpersonal.
•
Zusammenfassung, Fernübertragung und Fernsteuerung von Funktionen des
Betriebes. Zentrale Verbrauchsmittelbeschaffung mit Sonderkonditionen.
•
Zentrale Vorhaltung von Ersatz-, Reserve- und Verschleißteilen.
•
Nutzung von einheitlichem technischem und kaufmännischem Know-how.
•
Anwendung neuester Erkenntnisse durch Erfahrungsrückfluß aus mehreren
Anlagen.
•
Erstellung eines operating + maintenance Handbuches und trainieren des
Überwachungspersonals der einzelnen Anlagen.
Weitere Vorteile durch Synergieeffekte werden erwartet durch:
•
Betrieb (technisch)
-
Wartung und Überwachung der Kläranlage und der Pumpstationen einschließlich Materialbeschaffung und Lagerhaltung
•
-
Regelmäßige Kontrolle des Kanalnetzes
-
Beratung und Überwachung von Indirekteinleitern
-
Nutzung freier Anlagenkapazitäten
-
Nutzung des Faulgasaufkommens
Betrieb (kaufmännisch)
-
Buchhaltung
-
Vergütungsabrechnung
-
Zahlungsverkehr
-
Erstellung des Geschäftsberichtes
-
Erstellung von Erfolgs-, Investitions- und Finanzplänen.
-
Finanzierungsmanagement
-
zentraler Materialeinkauf
Prack Consult GmbH
2.5
7
Anlage 14
Vor- und Nachteile des Kooperationsmodells
Vor- und Nachteile des Kooperationsmodells für die Beteiligten (Gemeinde/Investor/
Gebührenzahler) enthält nachfolgende Liste:
Vorteile Gemeinde:
• Entlastung bzw. Entschuldung der Haushalte durch Kreditaufnahme seitens der
Eigentums-GmbH’s und Abgabe der Altanlagen (Kanalnetz).
• Erhalt der direkten Einflußnahme durch Mehrheitsbeteiligung an der EigentumsGmbH.
• Kompetente technische und kaufmännische Unterstützung
• Kurzfristige Verbesserung der Abwasserentsorgung durch Erweiterung des
Kanalnetzes mit höherer Anschlußdichte und durch Klärwerkserweiterungen mit
weitergehender Abwasserreinigung.
• Finanzielle Einspareffekte aus beschleunigter Bauausführung mit rationeller
Betriebsführung.
• Kosteneinsparungen bei Ersatz-, Reserve- und Verschleißteilen durch vereinheitlichte Technik, zentralen Einkauf und gemeinsame Lagerhaltung sind möglich.
• Durch überregionalen Einsatz von fachlich qualifiziertem Personal für den
Bereitschaftsdienst und zur Störungsbehebung können die Personalkosten gesenkt
werden.
• Erweiterte Möglichkeiten bei der Klärschlammverwertung und Reststoffentsorgung durch Zusammenfassung und damit Ausnutzung wirtschaftlicher
Anlagengrößen werden erreicht. Die Entsorgungssicherheit steigt.
Nachteile Gemeinde:
• Nach Vertragsabschluß steht die GmbH nicht mehr im Wettbewerb.
• Es besteht die Möglichkeit, daß Politiker in einflußreiche Positionen der GmbH
drängen.
Vorteile für den Bürger (Gebührenzahler):
• Durch Ausnutzung von Synergieeffekten im Verbund sind Kostensenkungen
möglich (auch wenn er im Fall KA PKT z.Z. noch keine direkten Gebühren zahlt –
so tritt doch ein Spareffekt ein).
Prack Consult GmbH
3.
Konzessionsmodell
3.1
Allgemeines
Anlage 14
8
Üblicherweise wird die Konzession zunächst nur für den Betrieb der Ver- und
Entsorgungsanlagen vergeben. Der Konzessionsgeber (Gemeinde) bleibt Eigentümer
der Anlagen und finanziert auch Neuinvestitionen.
Die Rechts- und Vertragsverhältnisse zwischen Stadt (=Eigentums-GmbH), dem
Operator (Betriebsführungs-GmbH) und der Bank sind aus Abb. 4 (Seite 9) im
einzelnen zu entnehmen. Die Serviceleistungen der Betriebsführungs-GmbH
entsprechen denen im Kooperationsmodell (vgl. Pkt. 3.3).
Anmerkung:
Werden
jedoch
die
Neuinvestitionen
dem
Konzessionsnehmer
bzw.
der
Betriebsführungs-GmbH übertragen, ist die langfristige Überschaubarkeit der
Gebührenentwicklung und die Umsetzung der kommunalpolitischen Akzeptanz nur
möglich, wenn die Neuinvestitionen sofort mit dem Betriebsführungsvertrag
(= Konzessionsvertrag) vereinbart werden.
Im Falle von Sanierungsmaßnahmen setzt das detaillierte Kenntnis über den Zustand
der
bestehenden
Abwasseranlagen
voraus.
Diese
Bedingung
kann
bei
Vertragsabschluß nur selten erfüllt werden.
Sind Höhe und terminliche Einordnung der Neuinvestitionen mit dem Betriebsführungsvertrag festgelegt, ist ein späterer Einfluß kommunaler Gremien auf die
Gebühren bzw. Tarifgestaltung nicht mehr möglich. (Beim Kooperationsmodell
dagegen
besteht
jedoch
immer
die
Möglichkeit,
seitens
der
Stadt
als
Mehrheitsgesellschafter durch andere Investitionseinordnung Einfluß auf die
Gebührenentwicklung zu nehmen.)
Die vorherige Vereinbarung der vorzunehmenden Investitionen und der daraus
resultierenden Gebührenentwicklung ist auch für den Konzessionsnehmer unerläßlich,
um ihn vor nicht kalkulierbaren Kostenrisiken zu schützen.
Kann die langfristige Gebührenentwicklung nicht bereits mit dem Konzessionsvertrag
vereinbart werden, muß die Stadt als Konzessionsgeber die Bürgschaft für
kostendeckende Einnahmen übernehmen.
Prack Consult GmbH
Anlage 14
9
Konzessionsmodell
Lokale
Gemeinde
Investor + NN
Regierung
Kredit
Entsorgungsvertrag
(= Konzessionsvertrag)
Garantie
Bank
Bauvertrag
Eigentums-GmbH
im Auftrag der
Eigentums-
(= Konzessionsnehmer)
(= Investmentholding)
Bau-
100 % Gemeinde
unternehmer GmbH
Kreditvertrag
über die gesamte
Investitionssumme
Abb. 4:
KundenKunden
verträge
Konzessionsmodell: Rechtsbeziehungen und Vertragsverhältnisse
Prack Consult GmbH
Anlage 14
10
Privater Investor
mit NN
Gemeinde
Betriebsführungs-GmbH zahlt y %
= (100-x)% der Kundengebühren an die
Eigentums-GmbH
Investitionskosten bezogene Zahlungen
Kredit
Bank
Kreditrückzahlung
incl. Zinsen
Eine direkte Rückzahlung des
Kredites ohne Umweg über die
Eigentums-GmbH kann von
den Banken bevorzugt werden.
Hierbei bleibt das Prinzip
identisch.
Abb. 5:
EigentumsGmbH
(= Investment
Holding)
BetriebsführungsGmbH
Bauunternehmer
erhält y % der
Kundengebühren
Kunden
behält x % der
Kundengebühren
ein
Kundengebühren
Weitere Ausgaben
durch Personalkosten, laufende
Kosten, Steuern
usw.
Konzessionsmodell: Zahlungsfluß
Prack Consult GmbH
3.2
Anlage 14
11
Charakteristiken der Eigentums-GmbH (= Investment Holding)
Eigentums-GmbH – 100 % gemeindlich
Hauptaufgabe:
•
Dient als Besitzerin aller Einrichtungen, veranlaßt und zahlt die Investitionen
Eigentumsverhältnisse:
•
Eigentum über alle vorhandenen und neu gebauten Einrichtungen wie z. B.
Kläranlagen, Rohrleitungsnetz und Zähler
Verantwortlichkeiten:
•
Mit Unterstützung des privaten Investors Beschaffung der erforderlichen externen
Finanzierung (Bankkredite, Zuschüsse usw.) für Instandsetzung und Umbau
vorhandener Anlagen.
•
Sicherheit für die Kredite z. B. Hypotheken zu einem festen Satz und Zuweisung
der Gewinne.
•
Die Eigentums-GmbH befaßt sich nicht mit dem täglichen Betrieb.
Zahlungen:
•
Eingänge: Kredite von Finanzinstitutionen eventuell Zuschüsse
•
Eingänge: Erhält y % = (100-x)% Kundengebühren über die BetriebsführungsGmbH
•
Ausgänge: Rückzahlung der Kredite inkl. Zinsen
•
Ausgänge: Zahlungen an den Bauunternehmer
Vorteile:
•
Kein Kopfzerbrechen mehr mit dem Versorgungsunternehmen
•
Planifizierbare Cash-flow für die Investition
•
Gute und zuverlässige Versorgung der Bevölkerung
•
Kontrolle des Betriebes bleibt in städtischen Händen
•
Durch als kommunaler Eigentümer sind alle evtl. staatlichen Zuschüsse und
Sonderkredite möglich.
Prack Consult GmbH
3.3
Anlage 14
12
Betriebsführungs-GmbH – durch den privaten Investor und NN zu gründen
Betriebsführungs-GmbH = Operating Company
Hauptaufgabe:
•
Sichern eines reibungslosen Ablaufes des Betriebes im zugewiesenen Bereich:
Abwasserentsorgung.
Eigentumsverhältnisse:
•
Eigentümerin
des
Autoparks,
der
Baugeräte,
der
Werkzeuge und der
Büroeinrichtung (Möbel, Fax, Telefon usw.), d. h. des mobilen Inventars.
•
Die Betriebsführungs-GmbH besitzt keine der Anlagen (KA, Kanal etc.).
Verantwortlichkeiten:
•
Abwasserentsorgung
•
Festlegung der erforderlichen neuen Anlagen in Zusammenarbeit mit der
Eigentums-GmbH
•
Wahl eines Ingenieurbüros zur Planung und Beaufsichtigung der Anlage
•
Koordination des Investitionszeitplanes in Zusammenarbeit mit der EigentumsGmbH
•
Monitoring des Baus
•
Wartung und Instandhaltung neuer und bereits bestehender Anlagen
•
Kundenbetreuung
•
Lesen der Zähler, Rechnungsstellung, Einziehung
•
Einstellen des zum Betrieb erforderlichen Personal
Zahlungen:
•
Eingänge: Erhält die gesamten Gebühren und behält x % ein
•
Ausgänge: Überweisung von y % der gesamten Kundengebühren an die
Eigentums-GmbH
•
Ausgänge: Personalkosten, laufende Kosten, Steuern etc.
Vgl. auch Aufgaben (Abb. 3, Seite 5) und Vorteile einer Betriebsführungs-GmbH
(Pkt. 2.4), sie sind identisch.
Prack Consult GmbH
4.
Anlage 14
13
BOT Modell
Hier führt der private Investor alle Leistungen (Planung, Finanzierung, Bau und
Betrieb) allein durch, d.h. er finanziert auch allein. Entscheidend und schwierig
insbesondere bei der Absicherung der Fremdfinanzierung wird es sein, daß kein
Rückgriff der Banken auf den Investor möglich ist, sondern nur auf die
Projektgesellschaft (Investor zu 100 % Gesellschafter). Das führt automatisch zu
verschärften und komplizierten Sicherheiten/Bürgschaften und daraus resultierend zu
höheren Abwasserpreisen bzw. Gebühren für die Stadt und dürfte bei der Stadt
langwierige und schwierige Verhandlungen hervorrufen. Dieses Modell kommt daher
für weitere Betrachtungen nicht in Frage und wird nicht weiter vertieft.
5.
Zusammenfassung
Angesichts der vorgesehenen Investitionen für die KSVE Phase 3 sehen wir in dem
Kooperationsmodell als Basismodell die optimale Organisationsform.
Prack Consult GmbH
Mai 2001
Prack Consult GmbH
Kostenvergleichsrechnung nach LAWA
Anlage 18.1
1
KOSTENVERGLEICHSRECHNUNG – DYNAMISCHE GESTEHUNGSKOSTEN
1.
Einleitung – Aktuelle Situation
Derzeitig behandelt die Ende 1996 in Betrieb genommene KA PKT (1. Modul) das Abwasser
von ca. 24.000 Einwohner bzw. 36.000 EW. Der anfallende Schlamm (im Schnitt 1,1 t TS/d
mit 2,3 % TS) wird maschinell auf ca. 20 % TS (1,1 t TS § P³/d) entwässert und
anschließend in der benachbarten MVA verbrannt. Zeitweise erfolgt eine Deponierung des
entwässerten Schlammes.
Bis Ende 2003 sollen die Module 2 und 3 (jeweils weitere 24.000 Einwohner bzw.
36.000 EW) in Betrieb genommen werden. Vorgesehen ist auch für diese 2 Module eine
maschinelle Entwässerung und die Entsorgung über MVA durchzuführen. Prack Consult
schlägt vor, alternativ hierzu eine KSVE zu errichten.
Im nachfolgenden Abschnitt wird eine Kostenvergleichsrechnung durchgeführt, in der die
gesamten Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung für die Alternativen
1. a) Maschinelle Entwässerung und Deponierung
b) Maschinelle Entwässerung und Verbrennung
2.
KSVE und Verwertung
auf der KA PKT dargestellt werden.
Betrachtet werden ab dem Jahr 2003 die Schlammbehandlung und -entsorgung der Module 2
und 3 (insgesamt 2,2 t TS/d) und ab dem Jahr 2010 (Ersatz bzw. Außerbetriebnahme der
1996 in Betrieb genommenen Presse) zusätzlich des Moduls 1 (zzgl. 1,1 t TS).
Verglichen werden diese Kosten als dynamische Gestehungskosten bezogen auf die zu
behandelnde Menge an Schlamm (in t TS). Als Diskontsatz ist entsprechend der LAWAEmpfehlungen ein Zinssatz von 5 % angesetzt worden.
Mai 2001
2.
Anlage 18.1
2
Alternative 1: Maschinelle Entwässerung
Die 1996 in Betrieb genommene maschinelle Entwässerung ist nicht in der Lage, die ab dem
Jahre 2004, mit der Inbetriebnahme des 2. und 3. Moduls der KA, anfallende Schlammmenge
zu behandeln. Deshalb wird zeitgleich mit der Errichtung der Module 2 und 3 eine zweite
Behandlungsstraße für den Schlamm aufgestellt.
a) Investitionen und Reinvestitionen
Entsprechend der LAWA „Leitlinien zur Durchführung von Kostenvergleichsrechnungen“ ist
bei Siebbandpressen, eine durchschnittliche Nutzungsdauer von 10 bis 14 Jahren anzusetzen.
Zur Durchführung der Kostenvergleichsrechnung wurde eine Nutzungsdauer von 14 Jahren
gewählt (Vgl. Anlage 17, Seite 1). Dementsprechend wird die erste, 1996 in Betrieb
genommene Presse (Presse A) 2010 ersetzt, die zweite (Presse B), ab 2003 in Betrieb, 2017
ersetzt usw. (Vgl. hierzu Anlage 18.2, Zeitplan der Investitionen und Reinvestitionen –
Kläranlage Phuket).
Die Investitionskosten (Preisstand 2001) für eine Presse betragen 3,478 mio. THB oder ca.
0,183 Mio. DM.
b) Betriebs- und Entsorgungskosten
Neben den punktuell anfallenden Investitionskosten sind die Betriebs- und Entsorgungskosten
anzusetzen (Vgl. Anlage 17).
Die Betriebskosten betragen bis zum Jahr 2009
0,862 mio. THB/a
45.382,50 DM/a
Ab dem Jahr 2010 belaufen diese sich auf
1,054 mio. THB/a
55.485,17 DM/a
Bei den Entsorgungskosten wurden zwei Alternativen betrachtet:
a) Deponierung
b) Verbrennung
Bis zum Jahr 2009 beträgt der Schlammanfall 2,2 t TS/d (Module 2+3 der KA), ab dem Jahr
2010 wird der gesamte Schlammanfall angesetzt (3,3 t TS/d).
Die entsprechenden Entsorgungskosten betragen (Vgl. Anlage 17):
a) Deponierung
mio. THB/a
b) Verbrennung
DM
mio. THB/a
DM
Bis 2009
2,471
130.040
4,521
237.940
Ab 2010
3,706
195.061
6,781
356.910
Mai 2001
3.
Anlage 18.1
3
Alternative 2: KSVE
Alternativ zur Aufstellung eine Presse (Presse B) zur maschinellen Entwässerung, wird im
Jahr 2003 die erste Ausbaustufe der KSVE PKT errichtet, die den Nassschlamm der Module 2
und 3 behandelt. Im Jahr 2010 (Außerbetriebnahme der Presse A) wird die zweite
Ausbaustufe der KSVE in Betrieb genommen.
a) Investitionen und Reinvestitionen
Bei den Investitionskosten für die Errichtung der KSVE ist der zweistufige Ausbau
berücksichtigt worden. Im Jahr 2003 wird eine KSVE für die Aufnahme von 2,2 t TS/d
errichtet, die im Jahr 2010 um eine weitere Fläche zur Aufnahme von 1,1 t TS/d erweitert
wird. Bei den baulichen Anlagen (Erdbau) ist von einer mittleren Nutzungsdauer von 65
Jahren ausgegangen (vgl. Anlage 17 und LAWA „Leitlinien zur Durchführung von
Kostenvergleichsrechnungen“). Bei der maschinellen Ausrüstung - im wesentlichen Pumpen
zur Schlamm- und Drainagewasserförderung - ist eine Nutzungsdauer von 20 Jahren
angenommen worden.
Die Investitionskosten für die KSVE betragen im Jahr 2003: 12,887 mio. THB (678.280 DM),
im Jahr 2010 sind es weitere 8,356 mio. THB (439.790 DM). Die maschinelle Ausrüstung
(2003 in Betrieb genommen, 2010 ergänzt) wird im Jahr 2023 ersetzt. (Vgl. hierzu Anlage
18.2, Zeitplan der Investitionen und Reinvestitionen – Kläranlage Phuket).
b) Betriebs- und Entsorgungskosten
Bei den Betriebs- und Entsorgungskosten für die Schlammbehandlung in einer KSVE ist
angenommen worden, dass ein mindestens kostenneutraler Absatz des Endproduktes
(vererdeter Klärschlamm) in Phuket durchführbar ist (vgl. Anlage 12). Aufgrund des geringen
Energieverbrauches und der nicht anfallenden Kosten für Hilfsstoffe fallen folgende Kosten
an:
Die Betriebskosten betragen bis zum Jahr 2009
0,316 mio. THB/a
16.657,08 DM/a
Ab dem Jahr 2010 belaufen diese sich auf
0,356 mio. THB/a
18.712,31 DM/a
Die Entsorgungskosten sind gleich null angesetzt worden.
Mai 2001
4.
Anlage 18.1
4
Betrachtungszeitraum und Bezugsgröße
Zur Durchführung der Vergleichrechnung ist in Anlehnung an die Empfehlungen der LAWA
ein Betrachtungszeitraum von 25 Jahren gewählt worden. Da die Alternativen 1 (maschinelle
Entwässerung) und 2 (KSVE) unterschiedliche Nutzungsdauern haben sind die Restwerte
(lineare Abnahme des Wertes einer Anlage über die Nutzungsdauer) am Ende des
Betrachtungszeitraumes angesetzt worden.
Als Bezugsgröße ist die zu behandelnde Schlammmenge, ausgedrückt in t TS bzw. in m³
Schlamm (mit 2,3 % TS) im Zulauf gewählt worden.
Die Ergebnisse der Kostenvergleichsrechnungen sind den Anlage 18.3a, 18.3.b (Alternative 1:
maschinelle Entwässerung mit a) Deponierung oder b) Verbrennung, und 18.4 (Alternative 2:
KSVE) zu entnehmen.
Mai 2001
des Klärschlammvererdungsverfahrens an
thailändische Verhältnisse
Anlage 19.1
1
CASH-FLOW-ANALYSE
ERRICHTUNG EINER KSVE AUF DER KA PKT
(PHASE 3)
1.
Einleitung – Aktuelle Situation
Derzeitig behandelt die Ende 1996 in Betrieb genommene KA PKT (1. Modul) das Abwasser
von ca. 24.000 Einwohner bzw. 36.000 EW. Der anfallende Schlamm (heute im Schnitt 1,1 t
TS/d mit 2,3 % TS, d.h. ca. 48 m³/d ) wird maschinell auf ca. 20 % TS entwässert und
anschließend in der benachbarten MVA verbrannt. Zeitweise erfolgt eine Deponierung des
entwässerten Schlammes. Bis Ende 2003 sollen die Module 2 und 3 (jeweils weitere 24.000
Einwohner bzw. 36.000 EW) in Betrieb genommen werden.
Prack Consult schlägt vor, für die Schlammbehandlung der KA PKT, eine KSVE zu errichten.
Hierdurch würden die nicht unerheblichen Kosten der Verbrennung bzw. Deponierung
entfallen. Eine Vermarktung des Endproduktes (siehe hierzu Anlage 12), z.B. in
Gummibaumplantagen ist denkbar, im ungünstigsten Fall ist eine kostenneutrale Verwertung
gegeben.
Die Cash-Flow-Analyse wird vom Standpunkt des Betreibers der KSVE (Prack Consult und
z.B. ein Anlagenbetreiber) durchgeführt: Der Betreiber errichtet eine KSVE und behandelt
den auf der KA PKT anfallenden Schlamm. Für seine Leistung – Schlammentwässerung und
-mineralisierung – erhält er von der Stadt Phuket ein leistungsbezogenes Entgelt. Für die
Cash-Flow-Analyse wurde angesetzt, das Entgelt (= Einnahmen)auf die behandelte Menge an
Klärschlamm (d.h. THB pro t TS bzw. pro m³ Schlamm im Zulauf) zu beziehen. Als Basis
wurden die derzeitigen Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung (=100%) angesetzt.
Ziel ist es, diese Kosten auf 90 % bzw. 80 % der jetzigen Kosten zu reduzieren. Für die
Berechnung ist davon ausgegangen worden, dass sich alle Kosten gleichmäßig entwickeln.
Aus diesen Einnahmen (90 % bzw. 80 % der heutigen Kosten = Entgelt) hat der Betreiber
seine Kapital- und Betriebskosten zu finanzieren.
Zur Durchführung der Cash-Flow-Analyse wurde angenommen (vgl. auch Anlage 18.1), dass
die KSVE in zwei Ausbaustufe realisiert wird. Im Jahr 2003 wird die 1. Stufe in Betrieb
Prack Consult GmbH
Mai 2001
Anlage 19.1
2
genommen, behandelt wird der Schlamm der Module 2 und 3 der KA PKT, d.h. 2,2 t TS pro
Tag bzw. 803 t TS pro Jahr. Die 2. Stufe wird im Jahr 2010, mit der Außerbetriebnahme der
maschinellen Entwässerung, in Betrieb genommen. Von diesem Zeitpunkt an wird der
gesamte Klärschlamm der KA PKT, 3,3 t TS pro Tag bzw. 1.204,5 t TS pro Jahr über die
KSVE behandelt.
2.
Annahmen
2.1
Allgemeines
Zeitplan und Investitionskosten sind entsprechend der Annahmen zur Durchführung
der Kostenvergleichsrechnung angesetzt worden (Vgl. Anlage 18.1 und 18.2). Die
Cash-Flow-Analyse
wurde
für
einen
Betrachtungszeitraum
von
25
Jahren
durchgeführt.
2.2
Finanzierung der Investitionskosten
Zur Finanzierung der Investitionskosten ist ein Bankkredit mit einer Laufzeit von
20 Jahren angenommen worden, der Zinssatz beträgt entweder 5 oder 6 %.
2.3
Derzeitige Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung
Zur Ermittlung der Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung werden die
Ansätze der Anlage 15 zugrunde gelegt:
a) Kapitalkosten:
In der Endausbaustufe der KA PKT sind zwei Entwässerungsanlagen zur Behandlung
der gesamten Schlammmenge erforderlich.
Die Kosten der baulichen Anlage betragen 2 x 2.318.548,15 THB (Kostenstand 2001),
die Kosten der maschinellen Einrichtung 2 x 3.477.822,22 THB (Kostenstand 2001).
Die Nutzungsdauer (40 Jahre resp. 14 Jahre) wird dem Abschreibungszeitraum bzw.
Kreditzeitraum (5 % Zins) gleichgesetzt. Hiermit ergeben sich jährliche Kosten von:
Bauliche Anlage:
270.241 THB/a
bzw.
14.223,- DM/a
Maschinelle Einrichtung:
702.687 THB/a
bzw.
36.984,- DM/a
b) Betriebskosten:
In der Endausbaustufe betragen die Betriebskosten:
1.054.218 THB/a
Prack Consult GmbH
bzw. 55.485,- DM/a
Mai 2001
Anlage 19.1
3
c) Entsorgungskosten:
Ja nach Entsorgungsart betragen die Entsorgungskosten in der Endausbaustufe
Deponierung:
3.706.154 THB/a
bzw. 195.061,- DM/a
Verbrennung:
6.781.284 THB/a
bzw. 356.910,- DM/a
d) Jährliche Kosten
Demnach betragen die jährlichen Kosten der Schlammbehandlung und -entsorgung auf
der KA PKT:
Bei Deponierung:
5.733.300 THB/a
bzw. 301.753,- DM/a
Bei Verbrennung:
8.808.430 THB/a
bzw. 463.602,- DM/a
e) Behandelte Schlammmenge:
In der Endausbauphase der KA PKT ist mit einem Schlammanfall von 1.204,5 t TS/a
bzw. 52.370 m³ Schlamm mit einem TS-Gehalt von 2,3 % zu rechnen.
f) Einheitspreis:
Hieraus errechnen sich folgende Einheitspreise der Schlammbehandlung und
-entsorgung auf der KA PKT:
Kosten der Schlammbehandlung
Pro t TS
und Entsorgung
Pro m³
Schlamm
(2,3 % TS)
Deponierung
THB
4.750
109,48
DM
250,52
5,76
THB
7.313
168,20
DM
384,89
8,85
Verbrennung
Prack Consult GmbH
Mai 2001
2.4
Anlage 19.1
4
Entgelt
Zur Festlegung des Entgeltes bei Behandlung des Schlammes in der KSVE wurden
zwei Ansätze gewählt:
a) Einnahmen = 90 % der derzeitigen Kosten
d.h. statt 4.750 THB/t TS bzw. 109,48 THB/ m³ Schlamm im Zulauf (2,3 % TS)
bzw.
4.275,00 THB/t TS
225,00 DM/t TS
98,53 THB/ m³ Schlamm
5,19 DM/m³ Schlamm
b) Einnahmen = 80 % der derzeitigen Kosten
d.h. statt 4.750 THB/t TS bzw. 109,48 THB/ m³ Schlamm im Zulauf (2,3 % TS)
bzw.
3.800,00 THB/t TS
200,00 DM/t TS
87,58 THB/ m³ Schlamm
4,60 DM/m³ Schlamm
Einnahmen [mio. THB/a] bei einer
Bis 2009
Mio THB
DM
Ab 2010
Mio. THB
DM
Prack Consult GmbH
Einnahmen = 90%
Einnahmen = 80% der
der Kosten
Kosten
3,433
3,051
180.675,00
5,149
271.012,50
160.600,00
4,577
240.900,00
Mai 2001
3.
Anlage 19.1
5
Szenarios
Eine Cash-Flow-Analyse wurde für 2 verschiedene Szenarios durchgeführt, im
einzelnen:
Szenario a:
Optimistisches Szenario
Zinssatz:
5%
Einnahmen = 90 % (heutigen Kosten)
Szenario b:
Pessimistisches Szenario:
Zinssatz:
6%
Einnahmen = 80 % (heutigen Kosten)
4.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Cash-Flow-Analyse sind den nachfolgenden Tabellen und
Diagramme zu entnehmen.
Prack Consult GmbH
Heide, Mai 2001
Prack Consult GmbH
Mai 2001

Forschungszentrum Karlsruhe - Cleaner Production Germany

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